JP2023514995A - 変圧器の寿命の確率的決定 - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、高電圧変圧器の分析に関する。特に、本開示は、高電圧変圧器の将来の劣化を推定するためのシステムおよび方法に関する。
変圧器の将来の劣化を推定する方法は、変圧器の有効劣化に影響する因子の確率モデルを生成することと、確率モデルに基づいて変圧器の有効劣化に影響する因子の複数の確率プロファイルを生成することと、確率プロファイルから予想ホットスポットプロファイルを生成することと、予想ホットスポットプロファイルに基づいて変圧器の複数の将来の劣化シナリオをシミュレートすることと、複数の将来の劣化シナリオから変圧器の予想残存寿命を推定することとを含む。
本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本出願の一部を構成するものに組み込まれる添付の図面は、本発明の概念の特定の非限定的な実施形態を示す。図は以下のとおりである。
次に、本発明の概念の実施形態の例が示されている添付の図面を参照して、本発明の概念を以下により完全に説明する。しかしながら、本発明の概念は、多くの異なる形態で具体化されてもよく、本明細書に記載の実施形態に限定されると解釈されるべきではない。むしろ、これらの実施形態は、本開示が徹底的かつ完全であり、当業者に本発明の概念の範囲を十分に伝えるように提供される。また、これらの実施形態は相互に排他的ではないことに留意されたい。一実施形態からの構成要素は、別の実施形態に存在する/使用されると暗黙的に仮定されてもよい。
例えば、図11に示すように、一例では、100のサンプルについて、平均は5738時間であり、標準偏差(σ)は110時間である。したがって、その場合の劣化の95%信頼区間は、5738±21.6有効劣化時間または239±0.9有効劣化日数である。18万時間の公称予想寿命を考慮すると、これは、問題の変圧器が18万/5738=31.4年の実際の動作寿命を有すると予想されることを意味する。
Claims (28)
- 変圧器の予想残存寿命を生成する方法であって、
前記変圧器の有効劣化に影響する因子の確率モデルを生成することと、
前記確率モデルに基づいて前記変圧器の有効劣化に影響する前記因子の複数の確率プロファイルを生成することと、
前記変圧器の前記複数の確率プロファイルおよびホットスポット温度特性から複数の確率的ホットスポットプロファイルを生成することと、
前記確率的ホットスポットプロファイルに基づいて前記変圧器の複数の将来の劣化シナリオをシミュレートすることと、
前記複数の将来の劣化シナリオから前記変圧器の予想残存寿命を推定することと
を含む方法。 - 前記複数の確率プロファイルは、第1の期間にわたって生成され、前記将来の劣化シナリオは、前記第1の期間とは異なる第2の期間にわたって生成される、請求項1に記載の方法。
- 前記複数の将来の劣化シナリオをシミュレートすることは、
前記第1の期間にわたる前記変圧器の劣化をシミュレートする複数の劣化プロファイルを生成することと、
前記複数の劣化プロファイルの各々について、複数の有効劣化量を提供するために前記変圧器の有効劣化量を推定することと、
前記第2の期間にわたる推定有効劣化量を提供するために前記複数の有効劣化量を合計することと
を含む、請求項2に記載の方法。 - 前記第1の期間は24時間の期間を含み、前記第2の期間は1年間の期間を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記変圧器の前記有効劣化に影響する前記因子は、負荷条件、周囲温度、前記変圧器内の水分レベル、および/または前記変圧器内の酸素レベルを備える、請求項1から4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記複数の将来の劣化シナリオをシミュレートすることは、前記複数の確率的ホットスポットプロファイルに基づいて将来の劣化シナリオのモンテカルロシミュレーションを実行することを含む、請求項1から5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記変圧器の前記有効劣化に影響する因子の確率プロファイルを生成することは、周囲温度の履歴変化に基づいて複数の周囲温度プロファイルを生成することを含む、請求項1から6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記周囲温度プロファイルは、所定の期間にわたる予想周囲温度を記述する、請求項7に記載の方法。
- 前記所定の期間内の複数の間隔における周囲温度の確率分布に基づいて前記周囲温度プロファイルを生成することをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 前記確率分布は、一様確率分布を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記確率分布は、実際の周囲温度データに基づいて生成された確率分布を含む、請求項9に記載の方法。
- 前記変圧器の前記有効劣化に影響する因子の確率プロファイルを生成することは、前記変圧器の予測負荷に基づいて複数の予想負荷プロファイルを生成することを含む、請求項1から11のいずれか1項に記載の方法。
- 前記予想負荷プロファイルは、所定の期間にわたる予想負荷を記述する、請求項12に記載の方法。
- 前記所定の期間内の複数の時間間隔における確率分布に基づいて前記予想負荷プロファイルを生成することをさらに含む、請求項13に記載の方法。
- 前記確率分布は、一様確率分布を含む、請求項14に記載の方法。
- 前記確率分布は、前記予想負荷の実際の確率分布の推定値を含む、請求項14に記載の方法。
- 前記複数の将来の劣化シナリオから前記変圧器の将来の劣化を推定することは、シミュレートされた将来の劣化シナリオのヒストグラムを生成することと、
シミュレートされた将来の劣化シナリオの前記ヒストグラムと、前記シミュレートされた将来の劣化シナリオの分布の関連する平均および標準偏差とに基づいて、前記変圧器の予想残存寿命の信頼区間を生成することと
を含む、請求項1から16のいずれか1項に記載の方法。 - 前記将来の劣化シナリオは、予想年間劣化シナリオを備え、前記方法は、前記変圧器の公称予想寿命および前記予想年間劣化シナリオに基づいて前記変圧器の前記予想残存寿命の推定値を生成することをさらに含む、請求項17に記載の方法。
- 前記変圧器の動作中に前記変圧器の有効劣化に影響する因子を表す動作データを収集することと、
前記変圧器の有効劣化に影響する前記因子の前記確率モデルを更新することと、をさらに含む、
請求項1から18のいずれか1項に記載の方法。 - 前記動作データに基づいて前記変圧器の有効現在期間を決定することをさらに含み、
前記変圧器の前記予想残存寿命は、前記複数の将来の劣化シナリオから、前記変圧器の前記有効現在期間および前記変圧器の公称予想寿命から推定される、
請求項19に記載の方法。 - 前記確率モデルは、前記変圧器の劣化に影響する前記因子の確率分布を含む、請求項1から20のいずれか1項に記載の方法。
- 前記変圧器の劣化に影響する前記因子は周囲温度および負荷を含み、前記確率モデルは一様確率分布を含む、請求項1から21のいずれか1項に記載の方法。
- 前記変圧器の前記推定された将来の劣化に基づいて、前記変圧器のメンテナンスを実行すること、および/または前記変圧器の負荷を調整することをさらに含む、請求項1から22のいずれか1項に記載の方法。
- 変圧器の劣化に影響する因子の確率モデルに基づいて、前記変圧器の予想残存寿命を推定する方法であって、
前記変圧器の動作中に前記変圧器の有効劣化に影響する前記因子を表す動作データを収集することと、
前記動作データに基づいて前記変圧器の有効劣化に影響する前記因子の前記確率モデルを更新することと、
前記動作データに基づいて前記変圧器の有効現在期間を決定することと、を含み、
前記変圧器の前記予想残存寿命は、前記確率的因子に基づいて生成された複数の将来の劣化シナリオから、前記変圧器の前記有効現在期間から、および前記変圧器の公称予想寿命から推定される、方法。 - 前記動作データを収集することは、前記変圧器内のセンサから前記動作データを収集することを含む、請求項24に記載の方法。
- 前記変圧器の前記有効劣化に影響する前記因子は、負荷条件、周囲温度、前記変圧器内の水分レベル、および/または前記変圧器内の酸素レベルを備える、請求項24または25のいずれか1項に記載の方法。
- 変圧器の将来の劣化を推定するための装置であって、
処理回路と、
前記処理回路に結合されたメモリと、を備え、前記メモリは、前記処理回路によって実行されると、前記装置に動作を実行させるコンピュータプログラム命令を格納し、前記動作は、
前記変圧器の有効劣化に影響する因子の確率モデルを生成することと、
前記確率モデルに基づいて、第1の期間にわたる前記変圧器の有効劣化に影響する前記因子の複数の確率プロファイルを生成することと、
前記変圧器の確率プロファイルおよびホットスポット温度特性から予想ホットスポットプロファイルを生成することと、
第2の期間にわたる前記予想ホットスポットプロファイルに基づいて前記変圧器の複数の将来の劣化シナリオをシミュレートすることと、
前記複数の将来の劣化シナリオから前記変圧器の将来の劣化を推定することと
を含む、装置。 - 前記変圧器の前記有効劣化に影響する前記因子は、負荷条件、周囲温度、前記変圧器内の水分レベル、および/または前記変圧器内の酸素レベルを備える、請求項27に記載の装置。
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