JP7273482B2 - 部分放電検出装置、部分放電検出方法、部分放電検出システム及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Description
図1は、第1の実施形態の部分放電検出装置100の機能構成を表す機能ブロック図である。部分放電検出装置100は、パーソナルコンピュータ、サーバ、タブレットコンピュータ又はスマートデバイス等の情報処理装置である。部分放電検出装置100は、電気機器が収容された箱体の近傍に設けられる。箱体は、例えばスイッチギヤである。電気機器は、遮断機、断路器、変流器又は変圧器等の機器(いずれも不図示)によって構成される。電気機器は、外部から電源ケーブルを介して、高電圧及び大電流を通電する。電気機器は、異常時には通電を遮断する機能を有する。なお、箱体の下部には、接地極が接続される。電気機器は、電力用変圧器、ガス絶縁開閉器、発電機、電動機又はリアクトル等のように、部分放電を発生する可能性がある機器であればどのような機器であってもよい。部分放電検出装置100は、部分放電測定部10と接続される。
次に、第2の実施形態における部分放電検出装置100aについて説明する。図8は、第2の実施形態の部分放電検出装置100aの機能構成を表す機能ブロック図である。第2の実施形態における部分放電検出装置100aは、制御部105の代わりに制御部105aを備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。制御部105aは、部分放電検出装置100aの各部の動作を制御する。制御部105aは、識別部112をさらに備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。
次に、第3の実施形態における部分放電検出装置100bについて説明する。図9は、第3の実施形態の部分放電検出装置100bの機能構成を表す機能ブロック図である。第3の実施形態における部分放電検出装置100bは、制御部105の代わりに制御部105bを備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。制御部105bは、部分放電検出装置100bの各部の動作を制御する。制御部105bは、識別部112及び警報部113をさらに備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。
次に、第4の実施形態における部分放電検出装置100cについて説明する。図10は、第4の実施形態の部分放電検出装置100cの機能構成を表す機能ブロック図である。第4の実施形態における部分放電検出装置100cは、制御部105の代わりに制御部105cを備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。制御部105cは、部分放電検出装置100cの各部の動作を制御する。制御部105cは、識別部112、警報部113及び位相推定部114をさらに備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。
次に、第5の実施形態における部分放電検出装置100dについて説明する。図11は、第5の実施形態の部分放電検出装置100dの機能構成を表す機能ブロック図である。第5の実施形態における部分放電検出装置100dは、記憶部104の代わりに記憶部104dを備え、制御部105の代わりに制御部105dを備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。
次に、第6の実施形態における部分放電検出装置100eについて説明する。図12は、第6の実施形態の部分放電検出装置100eの機能構成を表す機能ブロック図である。第6の実施形態における部分放電検出装置100eは、制御部105の代わりに制御部105eを備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。以下、第1の実施形態と異なる点について説明する。制御部105eは、部分放電検出装置100eの各部の動作を制御する。制御部105eは、識別部112、警報部113及びノイズ推定部116をさらに備える点で第1の実施形態とは異なるが、それ以外の構成は同じである。
次に、第7の実施形態における部分放電検出装置100fについて説明する。第1から第6の実施形態においては、各位相の部分放電信号及びノイズ信号はそれぞれ一つの正規分布に従うと仮定して説明した。しかし、部分放電信号は、特定位相において発生する場合に限定されない。例えば、1つの位相において、部分放電信号が発生するタイミングと発生しないタイミングとが混在する場合がある。このような場合、部分放電信号の頻度は2つの正規分布によって表される。したがって、ノイズ信号の頻度が1つの正規分布に従う場合、混合信号の頻度は、2つの正規分布で表される。混合信号は、部分放電信号とノイズ信号との2つの和で表されるためである。
Claims (14)
- 電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得部と、
前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前に取得されたノイズの信号を表す過去ノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶部と、
前記混合信号と前記過去ノイズ信号とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去部と、
を備え、
前記ノイズ除去部は、前記電気機器に印加される電圧の位相毎に、複数の前記混合信号及び複数の前記過去ノイズ信号を用いて、前記混合信号及び前記過去ノイズ信号の信号強度の統計情報を算出し、一の混合信号について、位相毎に、算出した前記統計情報を用いてノイズを除去した信号強度を求めることで、前記復元信号を生成する、
部分放電検出装置。 - 前記復元信号に対して機械学習された識別モデルを適用することで部分放電の種類を識別する識別部をさらに備える、
請求項1に記載の部分放電検出装置。 - 前記識別部の結果に応じて警報を発する警報部をさらに備える、
請求項2に記載の部分放電検出装置。 - 電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得部と、
前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前に取得されたノイズの信号を表す過去ノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶部と、
前記混合信号の統計情報と、前記ノイズ信号の統計情報と、に基づいて、前記混合信号及び前記ノイズ信号の印加電圧の位相の一致点を推定する位相推定部と、
前記混合信号と前記過去ノイズ信号と前記一致点とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去部と、
を備える、部分放電検出装置。 - 前記ノイズ信号記憶部は、前記過去ノイズ信号を、前記過去ノイズ信号が取得された状態を表す状態情報と対応付けて記憶し、
前記混合信号が取得された状態に応じた前記過去ノイズ信号を選択するノイズ選択部をさらに備える、
請求項1から4のいずれか一項に記載の、部分放電検出装置。 - 電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得部と、
前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前のノイズの信号を表す過去ノイズ信号が取得されていない場合において、前記混合信号から、印加電圧位相毎のノイズ信号の統計情報に基づいて、前記過去ノイズ信号の統計情報を推定するノイズ推定部と、
前記混合信号と前記過去ノイズ信号の統計情報とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去部と、
を備える、部分放電検出装置。 - ノイズ信号の発生頻度と混合信号の発生頻度とのそれぞれの分布が混合された分布に対して、所定の手段を用いて前記それぞれの分布を推定する混合分布推定部をさらに備える、
請求項1から6のいずれか一項に記載の部分放電検出装置。 - 部分放電検出装置が、電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得ステップと、
部分放電検出装置が、前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前に取得されたノイズの信号を表す過去ノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶ステップと、
部分放電検出装置が、前記混合信号と前記過去ノイズ信号とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去ステップと、
を有し、
前記ノイズ除去ステップにおいて、前記電気機器に印加される電圧の位相毎に、複数の前記混合信号及び複数の前記過去ノイズ信号を用いて、前記混合信号及び前記過去ノイズ信号の信号強度の統計情報を算出し、一の混合信号について、位相毎に、算出した前記統計情報を用いてノイズを除去した信号強度を求めることで、前記復元信号を生成する、
部分放電検出方法。 - 電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得ステップと、
前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前に取得されたノイズの信号を表す過去ノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶ステップと、
前記混合信号の統計情報と、前記ノイズ信号の統計情報と、に基づいて、前記混合信号及び前記ノイズ信号の印加電圧の位相の一致点を推定する位相推定ステップと、
前記混合信号と前記過去ノイズ信号と前記一致点とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去ステップと、
を有する、部分放電検出方法。 - 電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得ステップと、
前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前のノイズの信号を表す過去ノイズ信号が取得されていない場合において、前記混合信号から、印加電圧位相毎のノイズ信号の統計情報に基づいて、前記過去ノイズ信号の統計情報を推定するノイズ推定ステップと、
前記混合信号と前記過去ノイズ信号の統計情報とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去ステップと、
を有する、部分放電検出方法。 - 電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得部と、
前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前に取得されたノイズの信号を表す過去ノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶部と、
前記混合信号と前記過去ノイズ信号とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去部と、
を備え、
前記ノイズ除去部は、前記電気機器に印加される電圧の位相毎に、複数の前記混合信号及び複数の前記過去ノイズ信号を用いて、前記混合信号及び前記過去ノイズ信号の信号強度の統計情報を算出し、一の混合信号について、位相毎に、算出した前記統計情報を用いてノイズを除去した信号強度を求めることで、前記復元信号を生成する、
部分放電検出システム。 - 電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得部と、
前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前に取得されたノイズの信号を表す過去ノイズ信号を記憶するノイズ信号記憶部と、
前記混合信号の統計情報と、前記ノイズ信号の統計情報と、に基づいて、前記混合信号及び前記ノイズ信号の印加電圧の位相の一致点を推定する位相推定部と、
前記混合信号と前記過去ノイズ信号と前記一致点とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去部と、
を備える、部分放電検出システム。 - 電気機器が収納された箱体内で発生した部分放電の信号を表す部分放電信号と前記箱体の近傍で発生したノイズの信号を表すノイズ信号とが混合された混合信号を取得する信号取得部と、
前記箱体の近傍において前記部分放電が生じる前のノイズの信号を表す過去ノイズ信号が取得されていない場合において、前記混合信号から、印加電圧位相毎のノイズ信号の統計情報に基づいて、前記過去ノイズ信号の統計情報を推定するノイズ推定部と、
前記混合信号と前記過去ノイズ信号の統計情報とに基づいて、前記混合信号から前記ノイズ信号を除去することで前記ノイズ信号が除去された復元信号を取得するノイズ除去部と、
を備える、部分放電検出システム。 - 請求項1から7のいずれか一項に記載の部分放電検出装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラム。
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JP2018210016A JP7273482B2 (ja) | 2018-11-07 | 2018-11-07 | 部分放電検出装置、部分放電検出方法、部分放電検出システム及びコンピュータプログラム |
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