JP2014533484A - 高圧電流伝送線を監視する方法および装置 - Google Patents

Abstract

高圧電流伝送線を監視するこの方法は、分布温度、導電パラメータ、および気象パラメータから高圧線の電流容量（Ａ）を決定すること（１００）、少なくとも１つのセンサを用いて、高圧線によって実際に伝送された電流強度を測定すること（２０２）、およびセンサに接続された監視装置によって、測定された電流強度による電流容量（Ａ）の超過を監視すること（２０４）を含む。電流容量（Ａ）決定すること（１００）は、− 分布温度を超過する確率を最適化することによって、この電流容量（Ａ）の値を選択すること（１０８、１１０、１１２、１１４、１１６）であり、この確率が、動作電流強度と、気象パラメータに依存する温度との同時確率モデル（Ｐ）に基づいて規定されること、および− 選択された電流容量値を監視装置の記憶ユニットに記録すること（１１８）を含む。

Description

本発明は、高圧電流伝送線を監視する方法に関する。本発明はまた、この方法を実施する装置、および対応するコンピュータ・プログラムに関する。

本発明は、より詳細には、
− 高圧線の分布温度と呼ばれる動作温度限界、高圧線の導電パラメータ、および気象パラメータから高圧線の電流容量を事前に決定すること、
− 高圧線に配置された少なくとも１つのセンサを用いて、高圧線によって実際に伝送された電流強度を測定すること、および
− センサに接続された監視装置によって、測定された電流強度による電流容量の超過を監視すること
を含む、監視方法に関する。

高圧線の電流容量とは、その線によって搬送される電流強度の許容可能な限界値であり、アンペアで表される。この電流容量は、一般に定数であることが前提とされ、その値は、それ自体は一定であり、高圧線で一定と仮定される幾何形状パラメータに基づいて計算される分布温度と、気象パラメータとに依存する。この場合、電流容量と分布温度との間の関係は、高圧線の電線の温度値、気象パラメータ、および電線の固有データに従って、電流強度値を決定論的に供給する式に従って表される。気象パラメータは、このようにして計算された結果得られた電流容量が、分布温度を超過する危険に関して実際に妥当な限界値を確実に構成するように、高圧線の環境において考えられ得る最も好ましくない状況として演繹的に選択される。したがって、計算される電流容量は、一般に準最善である（ｓｕｂ−ｏｐｔｉｍａｌ）。気象パラメータが演繹的に選択されるので、分布温度を超過する実際の危険は限られるものの、一般に制御されない。

ＷＯ２０１０／０５４０７２号として公開された国際特許出願では、この問題が取り上げられ、センサから入来し、定期的に供給される瞬間的な気象パラメータに基づいて、動的な瞬間電流容量を計算することによって克服されている。当然ながら、この瞬間電流容量は、遥かに優れた動作電流強度限界推定値を供給するが、これにはある種の複雑さを有する実時間処理手段が必要となり、何よりも妥当な気象パラメータを読み取るのに適したセンサの追加が必要となる。したがって、経済的に最適でない。さらに、上記は、電線の温度と、結果として得られる電流強度との間の単純な関係に依然として基づくものである。

さらに、デフォルトによって規定された静的な電流容量も依然として必要となる。

したがって、前述の問題および制約の少なくとも一部を克服することを可能とする、特に、かかる静的な電流容量値のより正確かつ信頼性の高い計算を実行することを可能とする、高圧電流伝送線を監視する方法を提供することが求められることがある。

したがって、高圧電流伝送線を監視する方法であって、
− 高圧線の分布温度と呼ばれる動作温度限界、高圧線の導電パラメータ、および気象パラメータから高圧線の電流容量を事前に決定すること、
− 高圧線に配置された少なくとも１つのセンサを用いて、高圧線によって実際に伝送された電流強度を測定すること、および
− センサに接続された監視装置によって、測定された電流強度による電流容量の超過を監視すること
を含む方法において、電流容量を決定することが、
− 分布温度を超過する確率を最適化することによって、この電流容量の値を選択することであり、この確率が、動作電流強度と、気象パラメータに依存する温度との同時確率モデルに基づいて規定されること、および
− 選択された電流容量値を監視装置の記憶ユニットに記録すること
を含むことを特徴とする、方法が提案される。

したがって、分布温度を超過する確率モデルを電流容量の計算に組み込むことによって、危険因子を直接考慮に入れた電流容量値が得られる。信頼性の高い結果をもたらすためには、このモデルが、現実的なデータ、例えば実際の多数のサンプリング・データに基づいて構築されるだけで十分である。さらに、データは地理的に局地化（ｇｅｏｌｏｃａｌｉｚｅ）されることが可能であるので、対象となる高圧線の電流容量として得られる最終値もやはり、それ自体が地理的に妥当なものとなり得る。

任意選択で、電流容量値を選択することは、
− 電流容量を第１の値に初期化すること、
− 以下の諸ステップのループ、すなわち
・所与の電流容量値について分布温度を超過する確率を推定すること、
・この確率を限界値と比較すること、および
・この比較に従って電流容量値を更新すること
のループが少なくとも１度実行されること
を含む。

やはり任意選択で、電流容量値を更新することは、推定された確率が限界値未満である場合に電流容量値を増大させ、推定された確率が限界値よりも大きい場合に電流容量値を低減させることにある。

やはり任意選択で、諸ステップのループは、停止判定基準、特に諸ステップのループの最大反復数、または推定された確率が限界値未満である場合に、この推定された確率と限界値との間の差が所定の閾値未満となることを備える。

やはり任意選択で、電流容量値を更新することは、二分法による収束の適用を含む。

やはり任意選択で、動作温度と電流強度との同時確率モデルは、０と電流容量との間の複数の電流強度にわたって積分された、所与の電流強度について動作温度が気象パラメータに依存して分布温度よりも高くなる確率と、電流容量を考慮に入れてこの電流強度に達する確率との積として規定される。

やはり任意選択で、所与の電流強度について動作温度が気象パラメータに依存して分布温度よりも高くなる確率は、ランダムな気象変数のサンプルと、気象パラメータおよび高圧線の導電パラメータを高圧線の動作温度に関連付ける所定の伝達関数とを用いた確率的サンプリングによって確立されたモデルに基づいて計算される。

やはり任意選択で、高圧線の架空電線の加熱力と冷却力との間が、過渡的に熱的不平衡にある体制では、分布温度を超過する確率は、動作電流強度と、以下の少なくとも２つの乗法的因子、すなわち
− 高圧線に欠陥が生じる確率を定量化する因子、および
− 高圧線の最大過負荷持続時間の確率を定量化する因子
によって補正された温度との同時確率モデルに基づいてより正確に規定される。

本発明の主題はまた、通信網からダウンロード可能な、かつ／またはコンピュータ可読媒体に記録され、かつ／またはプロセッサによって実行可能なコンピュータ・プログラムにおいて、前記プログラムがコンピュータで実行されるときに、上記で規定されたものなどの高圧電流伝送線を監視する方法の諸ステップを実行する指示を備えることを特徴とする、コンピュータ・プログラムである。

本発明の主題はまた、高圧電流伝送線を監視する装置であって、
− 分布温度と呼ばれる高圧線の動作温度限界、高圧線の導電パラメータ、および気象パラメータから高圧線の電流容量を決定するように設計されたコンピュータと、
− 決定された電流容量値を記憶するユニットと、
− 高圧線に配置された少なくとも１つのセンサから入来する、高圧線によって実際に伝送された電流強度からの測定データを受信するように設計されたデータ伝送インターフェイスと、
− 測定された電流強度による電流容量の超過を検出する検出器と
を備える装置において、
− 記憶ユニットが、動作電流強度と、気象パラメータに依存する温度との同時確率モデルのパラメータを備え、
− コンピュータが、分布温度を超過する確率を最適化することによってこの電流容量値を選択することによって高圧線の電流容量を決定するようにより正確に設計され、この確率が記憶された確率モデルに基づいて規定されることを特徴とする、装置である。

本発明は、単なる例として示される以下の説明を用い、添付の図面を参照するとよりよく理解されよう。

高圧線、および本発明の一実施形態による監視装置を備える設備の全体的な構造体を概略的に示す図である。 図１の監視装置の異なる２つの実施形態を概略的に示す図である。 図１の監視装置の異なる２つの実施形態を概略的に示す図である。 本発明の一実施形態による、図２または図３の監視装置で実施される監視方法の連続したステップを示す図である。 図２および図３の監視装置によって記憶されるパラメータの確率法則のモデルを示す図である。 図２および図３の監視装置によって記憶されるパラメータの確率法則のモデルを示す図である。 図５および図６のモデルを用いた、図４の方法の計算ステップを示す図である。

図１に示される設備は、一定の間隔で支柱１４に固定された少なくとも１つの架空電線１２を備える高圧電流伝送線１０を備える。この設備は、架空電線の加熱力と冷却力との間の熱平衡が見受けられる安定体制（ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｒｅｇｉｍｅ）、または架空電線の加熱力と冷却力とが熱的に不平衡な状態にある過渡体制（ｔｒａｎｓｉｅｎｔ ｒｅｇｉｍｅ）のいずれかで動作するように意図されている。支柱１４は、安定体制では最小高さＨｍｉｎよりも上方に、または過渡体制では最小高さＨ’ｍｉｎよりも上方に架空電線１２を維持するように意図されている。

図１の設備はまた、架空電線１２に沿って配置され、高圧線１０によって実際に伝送された電流強度を各瞬間で測定するように設計された少なくとも１つのセンサ１６を備える。

安定体制において公称電圧Ｕで構造体に電力供給される場合に、架空電線１２と地上（または架空電線の下に配置された任意の設備）との間で遵守されるべき高さＨｍｉｎは、「基本距離」と呼ばれる最小距離ｂと、Ｕに依存する「電圧距離」と呼ばれる距離ｔとの総計として一般に計算される。基本距離ｂは、地上の割当てを用いる妨げになるもの（ｅｎｃｕｍｂｒａｎｃｅ）、およびそれが備える設備の性質を考慮して決定される。基本距離ｂはまた、電圧レベル、および電線が断絶する可能性から生じる危険も考慮に入れられている。電圧距離ｔは、構造体の公称電圧Ｕ、および所与の経過時間で、人または物体が地上から、または対象となる設備から基本距離ｂのところに位置する確率に従う。したがって、電圧距離ｔは、存在確率が低、中、または高と考えられるかに従って、以下の３つの評価ｔ１、ｔ２またはｔ３のうちの１つを採用することが適している。

− ｔ１＝０．００２５Ｕ、
− ｔ２＝０．００５Ｕ、および
− ｔ３＝０．００７５Ｕ、
ここでｔ１、ｔ２、ｔ３はメートルで表され、Ｕはキロボルトで表される。ｔの値は、（ケースに応じて）ｔ１、ｔ２、またはｔ３を最も近いデシメートルに丸めることによって得られる。具体的には、この電圧距離によって、架空電線１２の過電圧現象を防止することが可能となる。

したがって、安定体制でストライキを生じさせる（すなわち対象となる高圧線から電気アークを形成する）には、以下の３つの条件が満たされなければならない。

− 高さＨｍｉｎが遵守されていない、
− 高圧線に過電圧が生じている、
− 高圧線のすぐ下に第３者的要素が位置する。

高さＨｍｉｎは、架空電線１２の最高温度、または高圧線１０の動作温度限界に対応し、この温度は「分布温度」と呼ばれる。この分布温度の値Ｔｒｅｐは、決定論的に計算されることが可能であり、それ自体は高圧線の高さＨｍｉｎ、および局地的な幾何形状パラメータ、例えば２つの支柱間で架空電線を固締する高さ、およびこれらの支柱間の距離、所与の基準温度における架空電線の最も低い点と、地上との間の高さＨなどを用いて既知である。

過渡体制についても、架空電線１２と地上（または架空電線の下に配置された任意の設備）との間で遵守されるべき高さＨ’ｍｉｎが、基本距離ｂと、過電圧を考慮に入れていない電圧距離ｔ’との総計として計算される点を除いて、同様の理論があてはまる。高さＨ’ｍｉｎがＨｍｉｎ未満となり、過渡体制の分布温度Ｔ’ｒｅｐがＴｒｅｐよりも大きくなるように、電圧距離ｔ’はｔ未満である。一方、安定体制の分布温度Ｔｒｅｐは、常に許容されるが、過渡体制の分布温度Ｔ’ｒｅｐは、例えば１０、２０、または３０分の所定の持続時間の間だけ許容される。

図１に示される設備は、センサ１６に接続された監視装置１８をさらに備え、この監視装置１８は、
− 高圧線１０の分布温度、導電パラメータ、ならびに周囲温度、日光、および風速の値などの気象パラメータから高圧線１０の電流容量値を事前に決定し、
− この電流容量値を記憶し、
− センサ１６から入来する、高圧線１０によって実際に伝送された電流強度の測定データを受信し、
− 測定された電流強度による電流容量の超過を検出し、この超過が、警告のトリガ、または高圧線１０を介した電流伝送の停止を引き起こし得るように設計されている。

この電流容量は分布温度に従っているので、その値もやはり、安定体制または過渡体制に従うことになる。安定体制では、電流容量値は一般に「一時的なバックアップ」電流強度としてみなされ、過渡体制では、「過渡的な」電流強度としてみなされる。

監視装置１８を実施する様々な実施形態が想定され得るが、そのうちの２つの実施形態について図２および図３を参照しながら詳細が示される。図１では、この装置は、コンピュータによって実体化され得るとして示されている。通常、このコンピュータは、マイクロプロセッサ、マイクロプロセッサによって制御された処理を実行するランダム・アクセス・メモリ、パラメータおよびコンピュータ・プログラムを記憶する不揮発性メモリ、マイクロプロセッサと、ランダム・アクセス・メモリと、不揮発性メモリとの間でデータを交換するためのバス、センサ１６などの外部装置とデータを交換するための少なくとも１つの通信ポートなどを備える。より正確には、不揮発性メモリは、電流容量を事前に決定するように設計されたコンピュータ・プログラムと、測定された電流強度による電流容量の超過を検出し、警告をトリガし得るように設計されたコンピュータ・プログラムとを記憶することができる。

監視装置１８をセンサ１６に接続する有線接続２０が示されているが、この接続はまた、少なくとも部分的に無線を介してもよい。

例えば図１に示されたものに従った、図２に示される第１の実施形態では、監視装置１８は、プログラム可能な電子デバイス、例えば有線または無線接続２０を介してセンサ１６と通信しているコンピュータまたはプログラム可能な集積回路であり、
− 高圧線１０によって実際に伝送された電流強度の測定データを受信するための、接続２０と適合性のある通信プロトコルに従って動作する、センサ１６とデータを交換するためのポート２２と、
− 高圧線１０の電流容量を事前に決定するように設計された第１のコンピュータ・プログラム２６と、測定された電流強度による電流容量の超過を検出するように設計された第２のプログラム２８とを備える、例えば不揮発性メモリの一部分である第１の記憶ユニット２４と、
− 動作電流強度と気象パラメータに依存した高圧線１０の温度との同時確率モデルのパラメータＰ（または過渡体制ではＰ’）と、第１のコンピュータ・プログラム２６を用いて計算されることが意図される電流容量値Ａ（または過渡体制ではＡ’）とを備える、例えば不揮発性メモリの一部分である第２の記憶ユニット３０と、
− 場合によっては、聴覚および／または視覚アラーム３２と、
− 実際に伝送された電流強度を受信するためのポート２２に接続され、第２のプログラム２８の例によって規定されたある条件下でトリガするようにアラーム３２に接続され、プログラム２６および２８を実行するように第１の記憶ユニット２４に接続され、かつパラメータＰ（または過渡体制ではＰ’）を使用し、電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）を記録するように第２の記憶ユニット３０に接続されたプロセッサ３４と
を備える。

第１のコンピュータ・プログラム２６は、より正確には、分布温度Ｔｒｅｐ（または過渡体制ではＴ’ｒｅｐ）を超過する確率を最適化することによって電流容量の値を選択することによって電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）を決定するように設計されており、この確率は、メモリ３０に記憶された確率モデルのパラメータＰ（または過渡体制ではＰ’）に基づいて規定される。

あるいは、監視装置１８は、非プログラム可能集積回路の形で実施され得ることに留意されたい。この場合、融通性を犠牲にして、計算が加速され得る。

図３に示される別の実施形態では、監視装置１８の処理の一部分がセンサ１６により近接して行われてもよく、したがってセンサ１６を備えるボックス３６内で実施され、このボックスは架空電線１２に沿って配置される。対象となる処理のこの部分は、具体的には高圧線１０の電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）が既知である場合に、高圧線１０の監視を取り行う。この部分は、先の実施形態のコンピュータ・プログラム２８を用いて実行される機能に対応する。

したがって、ボックス３６は、センサ１６に加えて、高圧線１０の電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）を記憶するメモリ、センサ１６によって測定された電流強度による電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）の超過を検出するための比較器３８、および例えば、測定された電流強度が所定の閾値持続時間を超えて電流容量値Ａ（または過渡体制ではＡ’）を超過したときに、ある行為をトリガする部材４０を備える。この部材４０は、例えば先の実施形態と同様に聴覚および／または視覚アラームであり、またはこの実施形態ではより有利には、架空電線１２の電流通過を遮断する装置である。

監視装置によって実行される処理の他の部分、すなわち処理の、電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）を決定することに関する部分は、別の装置４２、例えばコンピュータまたは任意の電子デバイスで実施される。したがって、この他の装置４２は、先の実施形態の監視装置を実施する電子デバイスに比べて簡易化され、すなわちこの他の装置４２は、例えばプロセッサ３４、第１のコンピュータ・プログラム２６を記憶する不揮発性メモリ２４、およびパラメータＰ（または過渡体制ではＰ’）を記憶する不揮発性メモリ３０しか備えない。この他の装置４２は、その処理を実行したときに、電流容量値Ａ（または過渡体制ではＡ’）を送信するようにボックス３６と通信する。

他の実施形態もやはり、想定され得る。例えば、監視装置１８は、ボックス３６内に完全に組み込まれてもよい。

次に、高圧線１０を監視する方法を実施するための、監視装置１８の実施可能な動作の詳細が、図４を参照しながら示される。

事前段階１００中、この方法は、安定体制では、高圧線１０の電流容量値Ａを、伝送される電流強度Ｉが電流容量値Ａ未満のまま、分布温度Ｔｒｅｐを超過する確率が、最適と考えられる閾値Ｐｓに、そこを超えることなくできる限り最も近似するように決定することにある。任意選択で、かつ相補的な形で、本方法はさらに、過渡体制では、高圧線１０の電流容量値Ａ’を、伝送される電流強度Ｉが電流容量値Ａ’未満のまま、分布温度Ｔ’ｒｅｐを超過する確率が、最適と考えられる閾値Ｐｓ’に、そこを超えることなくできる限り近似するように決定することにある。

安定体制では、閾値Ｐｓは、例えば演繹的に固定された所定の値である。同じことが、過渡体制の閾値Ｐｓ’についてもあてはまる。

安定体制では、動作電流強度ＩがＡ未満のまま、分布温度Ｔｒｅｐを超過する確率は、高圧線１０が位置する環境（位置、季節など）の有意な気象パラメータθに依存する。この確率は、有利には以下の形で記されることが可能である。

したがって、この確率は、動作電流強度と温度との同時確率モデルｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ）に基づいて規定され、この同時確率は、気象パラメータθに依存し、０から電流容量Ａの間の複数の電流強度にわたって積分される。より正確には、ベイズの解析法則に従うと、この同時確率ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ）は、所与の動作電流強度についての、気象パラメータに依存する温度の事後確率ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ｜Ｉ）と、気象パラメータに依存する動作電流強度の事前確率ｐ_θ（Ｉ）との積であり、すなわち
ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ）＝ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ｜Ｉ）・ｐ_θ（Ｉ）
である。

実際には、事前確率ｐ_θ（Ｉ）＝ｐ（Ｉ）は、気象パラメータθおよび電流容量Ａとは独立である。事前確率は、高圧線の、領土全体にわたり、年間にわたり、かつ全電圧レベルを全体として用いた動作電流強度の統計的サンプリングに基づいてパラメータが推定され得る法則に従う。次いで、事前確率は、図５に示されるものなどの、０％．Ａから１００％．Ａの間で高圧線１０の負荷の単調性（ｌｏａｄ ｍｏｎｏｔｏｎｅ）を表す分布関数によって表され得る。

この関数は、この事前確率が従う法則の統計的パラメータ（平均、分散など）、または記憶ユニット３０にパラメータＰとして記録された直接サンプリングされた関数が取る値のいずれかである。これらのパラメータは、予め定められてもよい。これらのパラメータはまた、ステップ１０４中に、監視装置１８が第１のプログラム２６を実行する際に、監視装置１８によって、高圧線の、領土全体にわたり、年間にわたり、かつ全電圧レベルを全体として用いた動作電流強度を表す１組のサンプルを用いて計算されてもよい。

実際にはまた、事後確率ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ｜Ｉ）は、気象パラメータθ、および動作電流強度Ｉに依存する。事後確率は、例えばギブズ・デジタル・サンプリングを用いたマルコフ連鎖モンテカルロ収束法（ＭＣＭＣサンプリング法）による、確率的サンプリングに基づいてパラメータが推定され得る法則に従い、このサンプリングは、所与の動作電流強度値について、一方で気象パラメータθおよび高圧線１０の導電パラメータを関連付け、他方で高圧線の温度に関連付ける伝達関数を用いて実行される。このサンプリングは、高圧線１０が位置する環境を表す気象パラメータのサンプルを用いて実行される。各サンプルは、例えば周囲温度、日光、および風速の３つパラメータの１揃いである。これらのサンプルは、特に位置に応じて変動し得るだけでなく（区域分けが実行されてもよい）、季節に応じても変動し得る。具体的には、フランスなどの領土では、領土を電線の温度分布に関していくつかの同質の地理的区域（１６区域）に分割することに基づき、また、同質の季節を規定することにもやはり基づいた、２０年の期間（１９８８〜２００７）にわたる１２５箇所の基地の３時間ごとのデータに対する気象研究が行われてきている。

使用される伝達関数は、例えば正規化関数、例えば２００２年８月にＣｉｇｒｅ組織の「Ｂ２−ｏｖｅｒｈｅａｄ ｌｉｎｅｓ」研究委員会によって発行された文献、題名「Ｔｈｅｒｍａｌ ｂｅｈａｖｉｏｒ ｏｆ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ」 ＷＧ２２．１２に規定されたＣｉｇｒｅの式、または２００７年１月にＩＥＥＥ Ｐｏｗｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｓｏｃｉｅｔｙによって基準ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ７３８（商標）−２００６として発行された文献、題名「ＩＥＥＥ ｓｔａｎｄａｒｄ ｆｏｒ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ｂａｒｅ ｏｖｅｒｈｅａｄ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ」に規定されたＩＥＥＥの式である。この伝達関数のパラメータの中で、気象パラメータ、および結果として得られる電線温度だけが、確率的サンプリングの確率変数とみなされる。高圧線１０の導電パラメータは定数とみなされる。さらに、この伝達関数に介入し得る幾何形状パラメータは、例えば全ネットワークを網羅する幾何形状パラメータの統計的解析を用いて固定される。

次いで、事後確率ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ｜Ｉ）は、図６に示されるものなどの分布関数によって表されることが可能であり、Ｉは０からＩｍａｘアンペアの間で変動し、Ｉｍａｘは、気象パラメータθを考慮すると極めて好ましくない動作電流強度値となるように選択され、このＩｍａｘはいかなるケースでも、求められる電流容量Ａの最終値よりも大きい。

Ｉｍａｘは、例えばパラメータＰとして記憶ユニット３０に記録された、０からＩｍａｘアンペアの間で変動するＩが取る直接サンプリングされた値である。これらのパラメータは、予め定められてもよい。これらのパラメータはまた、ステップ１０６中に、監視装置１８によって第１のプログラム２６を実行する際に、高圧線１０の環境の気象パラメータθを表す１組のサンプルを用いて計算されてもよい。この実行の詳細については示されないが、この実行は通常、上述の確率的サンプリングを実施するものである。

値ＰおよびパラメータＰが、所定の方式で、またはステップ１０４および１０６を実行することによって既知となると、制御は初期化ステップ１０８に進み、このステップ１０８は監視装置１８によって第１のプログラム２６を実行する際に実行され、その間に電流容量が第１の値Ａ_０に初期化され、添字ｉが０に初期化される。第１の値Ａ_０は、例えば値Ｉｍａｘに等しく、すなわち気象パラメータを考慮に入れた分布温度を超過する確率値が利用可能な動作電流強度の最大値に等しい。

次いで、監視装置１８によって第１のプログラム２６を実行する際に、ステップ１１０、１１２、１１４のループが、添字ｉの少なくとも１つの値に対して少なくとも１度実行される。

ステップ１１０中、電流容量値Ａｉについて、分布温度Ｔｒｅｐを超過する確率が計算される。この計算は、図７（上図）に示されるように実行される。この図では、図６の事後確率曲線ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ｜Ｉ）の一部分が、０からＡｉアンペアの間で再度取られていることが分かり、したがって事前確率曲線ｐ（Ｉ）と合わされている。次いで、これらの２つの曲線は、０からＡｉの間の各点で互いに掛け合わせられた結果、曲線が示され、この曲線の、横座標軸から上方の平面（図７の灰色部分）が、確率ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａｉ）の推定値を示し、これは

であるからである。

後続のステップ１１２中に、確率ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａｉ）が閾値Ｐｓと比較される。

このステップ１１２の後に、停止判定基準に関連付けられた試験ステップ１１４が続き、例えば、ステップ１１０、１１２、１１４のループの最大反復数ｉｍａｘが添字ｉと比較される。したがって、この停止判定基準によれば、ｉ＜ｉｍａｘである限り、制御は更新ステップ１１６に進み、そうでない場合には、制御は記録ステップ１１８に進む。あるいは、停止判定基準は、ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａｉ）がＰｓ未満の場合に、ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａｉ）とＰｓとの間の差が所定の閾値Δｐ未満になるという事実でもよい。したがって、この停止判定基準によれば、ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａｉ）がＰｓよりも大きい限り、またはｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａｉ）がＰｓ未満であるが［Ｐｓ−ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａｉ）］＞Δｐである限り、制御は更新ステップ１１６に進み、そうでない場合には、制御は記録ステップ１１８に進む。

ステップ１１６中、添字ｉは１単位分だけ増分し、Ａｉ値が更新される。電流容量値Ａを、確率ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａ）が閾値Ｐｓに、そこを超えることなくできる限り近似するように推定しようとする場合、電流容量値Ａｉを更新することは、特に、推定された確率ｐ_θ（Ｔ＞Ｔｒｅｐ，Ｉ＜Ａｉ）がＰｓ未満である場合に電流容量値Ａｉを増大させ、その値がＰｓよりも大きい場合に電流容量値Ａｉを低減させることにある。より正確には、電流容量Ａｉを更新することは、２分法による収束の適用を含んでもよい。

ステップ１１６の実行後、この方法は、ステップ１１０、１１２、１１４の別のループのためにステップ１１０から再開する。特に、ステップ１１０の計算は、新しいＡｉ値を用いて再開する。図７の下図は、Ａｉ値を減少することによってＡｉ値を更新した場合のこの新しい計算を示す。図７がステップ１１０の連続した２つの実行を示すという事実を明らかにするために、図７の上図および下図にそれぞれｉおよびｉ＋１の添字が付されている。

ループの最後に実行される記録ステップ１１８は、
− 図２の実施形態の場合、最後のＡｉ値を、選択された電流容量Ａとして、監視装置１８の記憶ユニット３０に記録すること、
− または図３の実施形態の場合、最後のＡｉ値を、選択された電流容量Ａとして、ボックス３６に送信しボックス３６に記録すること
のいずれかにある。

安定体制について上記で説明され、式（１）に基づいた処理は、過渡体制にも適合される。実際に、過渡体制では、動作電流強度Ｉが電流容量Ａ’未満のまま、分布温度Ｔｒｅｐを超過する確率は、有利には以下の形で記されることが可能である。

ここで、Ｐ１は欠陥が生じる確率、Ｐ２は最大過負荷持続時間の確率である。

Ｐ１およびＰ２は、フィードバックから推定される最悪の確率の所定値である。残りの計算および残りの処理は、閾値ＰｓがＰｓ’に置き換えられ、伝達関数の式が過渡形態を取る点を除いて、先の安定体制のケースに立ち戻る。例えば、Ｃｉｇｒｅの式を伴う場合、その過渡的な式が保たれなければならず、この式では、初期状態を知ることが必要となる。この初期状態は、過渡体制を生じさせた欠陥が生じる前の電流強度値によって与えられ、ｐ_θ（Ｔ＞Ｔ’ｒｅｐ｜Ｉ）がゼロを維持する最大電流強度の百分率として表される。次いで、記録ステップ１１８は、求められた値Ａ’に関係する。

電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）を決定する段階１００が終わるこの記録ステップ１１８に続いて、図４に示される本方法は、正確に言えば監視段階２００の間、高圧線１０内を通過する電流強度を監視することにある。監視段階２００は、監視装置１８によって、第２のプログラム２８を実行する際に実行される。

この監視段階の第１のステップ２０２は、センサ１６を用いて、高圧線によって実際に伝送された電流強度を測定することにある。この測定は、定期的に実行されてもよい。

次いで、試験ステップ２０４中、測定されたこの電流強度が、記録された電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）と比較される。非限定的な例として、測定されたこの電流強度が、所定の閾値を超える持続時間の間、電流容量Ａ（または過渡体制ではＡ’）を超過する場合に、試験ステップ２０４の後に、視覚または聴覚アラームをトリガする、または高圧線１０の電流を遮断する最終ステップ２０６が続くことができる。

実施可能な異なる実施形態による上述のものなどの監視装置によって、対象となる高圧線の電流容量を推定する際に、確率モデルを組み込むことによって、危険因子を考慮に入れることが可能となることは明白である。さらに、確率論的手法は、決定論的手法よりも優れ、統計的現実により近いので、推定された電流容量がより高くなる機会が多くなり、したがって同じ電気輸送網で伝送容量を増大させることが可能となる。

さらに、本発明は、先に説明された実施形態のみに限られるものではないことに留意されたい。上記で開示された情報に照らして、上述の実施形態に様々な改変が行われ得ることが当業者には明白となろう。以下の特許請求の範囲で使用される用語は、特許請求の範囲をこの説明で提示された実施形態のみに限定するものと解釈されてはならず、訓練によって、特許請求の範囲が網羅しようとする均等物の全てを含むものとして解釈されなければならず、当業者の一般的な知識を、上記で開示された情報の実施に適用することによってこれを予見することは、当業者の知識の範囲に含まれる。

Claims (10)

1. 高圧電流伝送線（１０）を監視する方法であって、
   − 前記高圧線の分布温度と呼ばれる動作温度限界、前記高圧線の導電パラメータ、および気象パラメータから前記高圧線（１０）の電流容量（Ａ）を事前に決定すること（１００）、
   − 前記高圧線に配置された少なくとも１つのセンサ（１６）を用いて、前記高圧線（１０）によって実際に伝送された電流強度を測定すること（２０２）、および
   − 前記センサ（１６）に接続された監視装置（１８）によって、前記測定された電流強度による前記電流容量（Ａ）の超過を監視すること（２０４）
   を含む方法において、前記電流容量（Ａ）を事前に決定すること（１００）が、
   − 前記分布温度を超過する確率を最適化することによって、前記電流容量（Ａ）の値を選択すること（１０８、１１０、１１２、１１４、１１６）であり、前記確率が、動作電流強度と、気象パラメータに依存する温度との同時確率モデルに基づいて規定されること、および
   − 前記選択された電流容量値を前記監視装置（１８）の記憶ユニット（３０）に記録すること（１１８）
   を含むことを特徴とする、方法。
2. 電流容量値（Ａ）を選択すること（１０８、１１０、１１２、１１４、１１６）が、
   − 前記電流容量を第１の値に初期化すること（１０８）、
   − 以下の諸ステップのループ、すなわち
   ・所与の電流容量値について前記分布温度を超過する前記確率を推定すること（１１０）、
   ・前記確率を限界値と比較すること（１１２）、および
   ・前記比較に従って前記電流容量値を更新すること（１１６）
   のループが少なくとも１度実行されること
   を含む、請求項１に記載の高圧電流伝送線（１０）を監視する方法。
3. 前記電流容量値を更新すること（１１６）が、前記推定された確率が前記限界値未満である場合に前記電気容量の値を増大させ、前記推定された確率が前記限界値よりも大きい場合に前記電流容量値を減少させることにある、請求項２に記載の高圧電流伝送線（１０）を監視する方法。
4. 前記諸ステップのループが、停止判定基準、特に前記諸ステップのループの最大反復数、または前記推定された確率が前記限界値未満である場合に、前記推定された確率と前記限界値との間の差が所定の閾値未満となることを備える、請求項３に記載の高圧電流伝送線（１０）を監視する方法。
5. 前記電流容量値を更新すること（１１６）が、二分法による収束の適用を含む、請求項２から４のいずれかに記載の高圧電流伝送線（１０）を監視する方法。
6. 動作温度と電流強度との前記同時確率モデルが、０から電流容量（Ａ）の間の複数の電流強度にわたって積分された、所与の電流強度について前記動作温度が気象パラメータに依存して前記分布温度よりも高くなる確率と、前記電流容量（Ａ）を考慮に入れて前記電流強度に達する確率との積として規定される、請求項１から５のいずれかに記載の高圧電流伝送線（１０）を監視する方法。
7. 所与の電流強度について前記動作温度が前記気象パラメータに依存して前記分布温度よりも高くなる確率が、ランダムな気象変数のサンプルと、前記気象パラメータおよび前記高圧線の導電パラメータを前記高圧線の動作温度に関連付ける所定の伝達関数とを用いた確率的サンプリングによって確立されたモデルに基づいて計算される、請求項６に記載の高圧電流伝送線（１０）を監視する方法。
8. 前記高圧線の架空電線（１２）の加熱力と冷却力との間が過渡的に、熱不平衡にある体制では、前記分布温度を超過する前記確率が、動作電流強度と、少なくとも以下の２つの乗法的因子、すなわち
   − 前記高圧線に欠陥が生じる確率を定量化する因子、および
   − 前記高圧線の最大過負荷持続時間の確率を定量化する因子
   によって補正された温度との前記同時確率モデルに基づいてより正確に規定される、請求項１から７のいずれかに記載の高圧電流伝送線（１０）を監視する方法。
9. 通信網からダウンロード可能な、かつ／またはコンピュータ可読媒体に記録され、かつ／またはプロセッサによって実行可能なコンピュータ・プログラムにおいて、前記プログラムがコンピュータで実行されるときに、請求項１から８のいずれかに記載の高圧電流伝送線（１０）を監視する方法の諸ステップを実行する指示を備えることを特徴とする、コンピュータ・プログラム。
10. 高圧電流伝送線（１０）を監視する装置（１８）であって、
    − 前記高圧線の分布温度と呼ばれる動作温度限界、前記高圧線の導電パラメータ、および気象パラメータから前記高圧線（１０）の電流容量（Ａ）を決定するように設計されたコンピュータ（３４、２６）と、
    − 前記決定された電流容量値（Ａ）を記憶するユニット（３０）と、
    − 前記高圧線に配置された少なくとも１つのセンサ（１６）から入来する、前記高圧線（１０）によって実際に伝送された電流強度からの測定データを受信するように設計されたデータ伝送インターフェイス（２２）と、
    − 前記測定された電流強度による前記電流容量（Ａ）の超過を検出する検出器（３４、２８；３８）と
    を備える装置（１８）において、
    − 前記記憶ユニット（３０）が、動作電流強度と、気象パラメータに依存する温度との同時確率モデルのパラメータ（Ｐ）を備え、
    − 前記コンピュータ（３４、２６）が、前記分布温度を超過する確率を最適化することによって前記電流容量の値を選択することによって前記高圧線（１０）の前記電流容量（Ａ）を決定するようにより正確に設計され、前記確率が前記記憶された確率モデルに基づいて規定されることを特徴とする、装置（１８）。

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