JP7402956B2 - Diagnostic method, edge device, partial discharge online diagnostic system and program - Google Patents
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Description
本発明は、診断方法、エッジ装置、サーバ装置及びプログラムに関し、特に、部分放電オンライン診断システムにおいて、センサがオンライン状態のケーブルを測定して得た波形データを評価して部分放電が存在するか否かを判定する診断方法等に関する。 The present invention relates to a diagnostic method, an edge device, a server device, and a program, and particularly relates to a partial discharge online diagnostic system, in which a sensor evaluates waveform data obtained by measuring a cable in an online state to determine whether partial discharge is present. related to diagnostic methods for determining whether
特許文献1には、機械学習により得られたニューラルネットワークを利用して部分放電の進行度合いを判定することが記載されている。
高圧ケーブル事故は恒常的に発生しているが、従来のケーブル診断では、その多くで停電させており、企業活動が停止してしまっていた。また、部分放電は発生と消滅を繰り返す特性がある。そのため、スポット的な短時間の診断では確実に部分放電を捉えることができず、誤判定する可能性があった。 High-voltage cable accidents occur regularly, but conventional cable diagnosis results in power outages in many cases, resulting in the suspension of business activities. Furthermore, partial discharge has the characteristic of repeatedly occurring and extinguishing. Therefore, short-term, spot-on diagnosis cannot reliably detect partial discharges, and there is a possibility of misjudgment.
特許文献1記載の技術では機械学習を利用しているが、ケーブル異常が生じる事案の発生度合いを鑑みれば機械学習のみによって診断の信頼性を確保することは困難である。
Although the technique described in
よって、本願発明は、ケーブルをオンライン状態のまま測定して得られた測定データを使用して、信頼性を確保したケーブル診断を実現することに適した診断方法等を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a diagnostic method etc. suitable for realizing reliable cable diagnosis using measurement data obtained by measuring a cable while it is online. .
本願発明の第1の側面は、部分放電オンライン診断システムにおいて、センサがオンライン状態のケーブルを測定して得た波形データを評価して部分放電が存在するか否かを判定する診断方法であって、前記部分放電オンライン診断システムは、エッジ装置を備え、前記エッジ装置は、前記波形データに対して部分放電の疑いがあるか否かを判定する第1判定処理部を備え、前記波形データが取得された波形取得時間は、一つの基準区分時間及び複数の補助区分時間に分割されており、前記第1判定処理部が、前記補助区分時間のそれぞれにおける前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定する第1判定ステップを含む。 A first aspect of the present invention is a diagnosis method in which a sensor evaluates waveform data obtained by measuring a cable in an online state in a partial discharge online diagnosis system to determine whether or not a partial discharge exists. , the partial discharge online diagnosis system includes an edge device, the edge device includes a first determination processing unit that determines whether or not there is a suspicion of partial discharge with respect to the waveform data, and the edge device includes a first determination processing unit that determines whether or not there is a suspicion of partial discharge with respect to the waveform data, The obtained waveform acquisition time is divided into one reference segment time and a plurality of auxiliary segment times, and the first determination processing unit calculates the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times and the reference segment time. The method includes a first determination step of determining whether there is a suspicion of partial discharge by a first statistical analysis process of comparing statistical values of waveform data included in time.
本願発明の第2の側面は、第1の側面の診断方法であって、前記エッジ装置は、前記センサが測定して得た測定データの一部を前記波形データとする測定データ処理部を備え、前記測定データ処理部が、波形サンプリング周期において測定された測定データから閾値を計算して、その後に測定された測定データにおいて、当該閾値よりも大きい値を含み、かつ、最大値が前記基準区分時間に存在するように前記波形データを生成する波形データ生成ステップを含む。 A second aspect of the present invention is the diagnosis method according to the first aspect, wherein the edge device includes a measurement data processing unit that uses part of the measurement data obtained by measurement by the sensor as the waveform data. , the measurement data processing unit calculates a threshold value from the measurement data measured in the waveform sampling period, and the measurement data measured after that includes a value larger than the threshold value, and the maximum value is in the reference classification. The method includes a waveform data generation step of generating the waveform data so as to exist in time.
本願発明の第3の側面は、第1又は第2の側面の診断方法であって、前記統計値は、基準区分時間及び補助区分時間における波形データのばらつきを示すものであり、前記第1判定ステップにおいて、前記第1判定処理部は、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値が、対応する第1統計閾値と前記基準区分時間に含まれる波形データの統計値を乗じたものよりもばらつきが小さいことを示すならば、部分放電の疑いがあると判定し、前記補助区分時間における前記波形データの統計値に、対応する第1統計閾値と前記基準区分時間に含まれる波形データの統計値を乗じたものよりもばらつきが小さいことを示さないものが存在するならば、部分放電の疑いがないと判定する。 A third aspect of the present invention is the diagnostic method according to the first or second aspect, wherein the statistical value indicates a variation in waveform data in the reference segment time and the auxiliary segment time, and the first determination In the step, the first determination processing unit determines that the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times is greater than the product of the corresponding first statistical threshold and the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. If the variation is small, it is determined that there is a suspicion of partial discharge, and the statistical value of the waveform data in the auxiliary segment time is set to the corresponding first statistical threshold and the statistics of the waveform data included in the reference segment time. If there is a variation that does not show that the variation is smaller than the value multiplied by the value, it is determined that there is no suspicion of partial discharge.
本願発明の第4の側面は、第1から第3のいずれかの側面の診断方法であって、第1判定ステップにおいて、前記第1判定処理部は、前記第1統計解析処理による判定によって部分放電の疑いがあると判定した場合に、さらに、パルス幅による判定によって部分放電の疑いがあるか否かを判定し、前記パルス幅は、前記波形データにおいて基準電圧から最も離れたピーク点に対して、その前後で計測基準範囲を超える部分の幅であり、前記第1判定処理部は、パルス幅による判定として、前記パルス幅が所定の値よりも小さいならば部分放電の疑いがあると判定し、前記パルス幅が所定の値よりも大きいならば部分放電の疑いがないと判定する。 A fourth aspect of the present invention is the diagnostic method according to any one of the first to third aspects, wherein in the first determination step, the first determination processing section determines that the When it is determined that there is a suspicion of a discharge, it is further determined whether or not there is a suspicion of a partial discharge by determination based on the pulse width, and the pulse width is determined based on the peak point farthest from the reference voltage in the waveform data. The first determination processing unit determines that partial discharge is suspected if the pulse width is smaller than a predetermined value as a determination based on the pulse width. However, if the pulse width is larger than a predetermined value, it is determined that there is no suspicion of partial discharge.
本願発明の第5の側面は、第1から第4のいずれかの側面の診断方法であって、前記部分放電オンライン診断システムは、さらにサーバ装置を備え、前記エッジ装置は、さらに、アップロード処理部を備え、前記サーバ装置は、第2判定処理部を備え、前記アップロード処理部が、前記第1判定処理部が部分放電の疑いがあると判定した場合に、前記波形データを前記サーバ装置に送信するアップロードステップと、前記第2判定処理部が、一つ又は複数の人工知能モデルによる判定処理によって、前記波形データに対して部分放電かノイズかを判定する第2判定ステップを含む。 A fifth aspect of the present invention is the diagnosis method according to any one of the first to fourth aspects, wherein the partial discharge online diagnosis system further includes a server device, and the edge device further includes an upload processing unit. The server device includes a second determination processing unit, and the upload processing unit transmits the waveform data to the server device when the first determination processing unit determines that there is a suspicion of partial discharge. and a second determination step in which the second determination processing unit determines whether the waveform data is partial discharge or noise through determination processing using one or more artificial intelligence models.
本願発明の第6の側面は、第5の側面の診断方法であって、前記第2判定ステップにおいて、前記第2判定処理部は、一つ又は複数の人工知能モデルによる判定処理に加えて、前記波形取得時間を分割した複数の区間のそれぞれにおける統計値を用いた第2統計解析処理による判定処理により部分放電かノイズかの判定をする。 A sixth aspect of the present invention is the diagnostic method according to the fifth aspect, in which in the second determination step, the second determination processing section performs determination processing using one or more artificial intelligence models, and further comprises: It is determined whether it is a partial discharge or noise by a determination process using a second statistical analysis process using statistical values in each of a plurality of sections obtained by dividing the waveform acquisition time.
本願発明の第7の側面は、第5又は第6の側面に記載の診断方法であって、前記サーバ装置は、クラスタリング処理部を備え、前記クラスタリング処理部が、前記アップロード処理部がアップロードした前記波形データをパターン分類してクラスタリング処理を行うステップと、前記第2判定処理部が、前記クラスタリング処理の結果を利用して人工知能モデルによる判定処理を改善する改善ステップを含む。 A seventh aspect of the present invention is the diagnostic method according to the fifth or sixth aspect, in which the server device includes a clustering processing section, and the clustering processing section is configured to perform the diagnostic method according to the fifth or sixth aspect, wherein the clustering processing section The method includes a step of classifying the waveform data into patterns and performing a clustering process, and an improvement step of the second determination processing unit improving the determination process by the artificial intelligence model using the results of the clustering process.
本願発明の第8の側面は、センサがオンライン状態のケーブルを測定して得た波形データを評価して部分放電の疑いがあるか否かを判定する第1判定処理部を備えるエッジ装置であって、前記波形データに対して部分放電の疑いがあるか否かを判定する第1判定処理部を備え、前記波形データが取得された波形取得時間は、一つの基準区分時間及び複数の補助区分時間に分割されており、前記第1判定処理部は、前記補助区分時間のそれぞれにおける前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定する。 An eighth aspect of the present invention is an edge device including a first determination processing unit that evaluates waveform data obtained by measuring a cable with a sensor in an online state and determines whether there is a suspicion of partial discharge. and a first determination processing unit that determines whether or not there is a suspicion of partial discharge with respect to the waveform data, and the waveform acquisition time at which the waveform data is acquired is divided into one reference segment time and a plurality of auxiliary segments. The first determination processing unit performs a first statistical analysis that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary divided times with the statistical value of the waveform data included in the reference divided time. Through the process, it is determined whether there is a suspicion of partial discharge.
本願発明の第9の側面は、第8の側面のエッジ装置であって、前記センサが測定して得た測定データの一部を前記波形データとする測定データ処理部を備え、前記測定データ処理部は、波形サンプリング周期において測定された測定データから閾値を計算して、その後に測定された測定データにおいて、当該閾値よりも大きい値を含み、かつ、最大値が前記基準区分時間に存在するように前記波形データを生成する。 A ninth aspect of the present invention is the edge device according to the eighth aspect, including a measurement data processing section that uses a part of measurement data obtained by measurement by the sensor as the waveform data, and processes the measurement data. The unit calculates a threshold value from the measurement data measured in the waveform sampling period, and calculates the threshold value so that the measurement data measured after that includes a value larger than the threshold value and the maximum value exists in the reference segment time. The waveform data is generated.
本願発明の第10の側面は、第8又は第9の側面のエッジ装置であって、前記統計値は、基準区分時間及び補助区分時間における波形データのばらつきを示すものであり、前記第1判定処理部は、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値が、対応する第1統計閾値と前記基準区分時間に含まれる波形データの統計値を乗じたものよりもばらつきが小さいことを示すならば、部分放電の疑いがあると判定し、前記補助区分時間における前記波形データの統計値に、対応する第1統計閾値と前記基準区分時間に含まれる波形データの統計値を乗じたものよりもばらつきが小さいことを示さないものが存在するならば、部分放電の疑いがないと判定する。 A tenth aspect of the present invention is the edge device according to the eighth or ninth aspect, wherein the statistical value indicates a variation in waveform data in a reference segment time and an auxiliary segment time, and the first determination If the processing unit indicates that the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times has a smaller dispersion than the product of the corresponding first statistical threshold and the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. For example, if it is determined that there is a suspicion of partial discharge, the statistical value of the waveform data in the auxiliary segment time is multiplied by the corresponding first statistical threshold and the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. If there is something that does not indicate that the variation is small, it is determined that there is no suspicion of partial discharge.
本願発明の第11の側面は、センサがオンライン状態のケーブルを測定して得た波形データを評価して部分放電が存在するか否かを判定するサーバ装置であって、エッジ装置が前記波形データに対して部分放電の疑いがあると判定した場合に、一つ又は複数の人工知能モデルによる判定処理によって、前記波形データに対して部分放電かノイズかを判定する第2判定処理部を備える。 An eleventh aspect of the present invention is a server device that determines whether a partial discharge exists by evaluating waveform data obtained by measuring a cable in an online state with a sensor, the edge device A second determination processing unit is provided that determines whether the waveform data is a partial discharge or noise through determination processing using one or more artificial intelligence models when it is determined that there is a suspicion of partial discharge.
本願発明の第12の側面は、第11の側面のサーバ装置であって、前記第2判定処理部は、一つ又は複数の人工知能モデルによる判定処理に加えて、前記波形データが取得された波形取得時間を分割した複数の区間のそれぞれにおける統計値を用いた第2統計解析処理による判定処理により部分放電かノイズかの判定をする。 A twelfth aspect of the present invention is the server device according to the eleventh aspect, in which the second determination processing unit performs a determination process using one or more artificial intelligence models, and also performs a determination process based on the acquired waveform data. It is determined whether it is a partial discharge or noise by a determination process using a second statistical analysis process using statistical values in each of a plurality of intervals obtained by dividing the waveform acquisition time.
本願発明の第13の側面は、コンピュータを、第8から第10のいずれかの側面のエッジ装置、又は、第11若しくは第12の側面のサーバ装置として機能させるためのプログラムである。なお、本願発明を、第13の側面のプログラムを記録するコンピュータ読み取り可能な記録媒体として捉えてもよい。 A thirteenth aspect of the present invention is a program for causing a computer to function as an edge device according to any one of the eighth to tenth aspects, or a server device according to the eleventh or twelfth aspect. Note that the present invention may be understood as a computer-readable recording medium that records the program of the thirteenth aspect.
本願発明の各側面によれば、オンライン状態のケーブルを測定して得られた測定データに対して、複数の区間における統計値を比較する統計解析処理によって部分放電の疑いがあるか否かを判定することにより、信頼性の高いケーブル診断を実現することができる。そのため、例えば常時遠隔による診断を実現することができる。さらに、例えば、一つ又は複数の人工知能モデルによる判定処理、さらには、類似波形を統計的に集約したクラスタリング判定処理などを利用して、より実用性の高い診断を実現することができる。 According to each aspect of the present invention, whether or not partial discharge is suspected is determined by statistical analysis processing that compares statistical values in multiple sections for measurement data obtained by measuring a cable in an online state. By doing so, highly reliable cable diagnosis can be realized. Therefore, for example, constant remote diagnosis can be realized. Furthermore, more practical diagnosis can be achieved by using, for example, determination processing using one or more artificial intelligence models, clustering determination processing in which similar waveforms are statistically aggregated, or the like.
以下、図面を参照して、本願発明の実施例について述べる。なお、本願発明の実施の形態は、以下の実施例に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the embodiments of the present invention are not limited to the following examples.
図1は、本願発明の実施の形態に係る部分放電オンライン診断システムの構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram showing an example of the configuration of a partial discharge online diagnosis system according to an embodiment of the present invention.
部分放電オンライン診断システム1は、ケーブル3と、センサ5と、エッジ装置7と、サーバ装置9と、管理装置11を備える。
The partial discharge
エッジ装置7は、エッジ通信部13と、エッジ処理部15と、エッジ記憶部17と、エッジ入出力処理部19を備える。
The
エッジ通信部13は、他の機器との通信のための処理を行う装置である。通信は、有線であっても無線であってもよい。エッジ通信部13は、測定データ取得部21と、アップロード処理部23を備える。
The
エッジ処理部15は、例えばプロセッサなどであり、プログラムによって情報処理を行う装置である。エッジ処理部15は、測定データ処理部25と、第1判定処理部27を備える。
The
エッジ記憶部17は、例えばメモリなどであり、データを記憶する装置である。エッジ記憶部17は、測定データ記憶部28と、波形データ記憶部29と、アップロード記憶部30と、第1統計閾値記憶部31を備える。
The
エッジ入出力処理部19は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなど、エッジ装置7の利用者がデータを入力したり、利用者にデータを出力したりする装置である。
The edge input/
サーバ装置9は、サーバ通信部33と、サーバ処理部35と、サーバ記憶部37を備える。
The
サーバ通信部33は、他の機器との通信のための処理を行う装置である。通信は、有線であっても無線であってもよい。サーバ通信部33は、波形データ取得部39と、診断管理通信部41を備える。
The
サーバ処理部35は、例えばプロセッサなどであり、プログラムによって情報処理を行う装置である。サーバ処理部35は、第2判定処理部45と、バッチ処理部49と、クラスタリング処理部51と、データ可視化処理部53を備える。
The
サーバ記憶部37は、例えばメモリなどであり、データを記憶する装置である。サーバ記憶部37は、波形データ記憶部55と、第2統計閾値記憶部57と、データ蓄積部58を備える。
The
管理装置11は、管理通信部61と、管理処理部63と、管理入出力処理部65を備える。
The management device 11 includes a
管理通信部61は、他の機器との通信のための処理を行う装置である。通信は、有線であっても無線であってもよい。
The
管理処理部63は、例えばプロセッサなどであり、プログラムによって情報処理を行う装置である。
The
管理入出力処理部65は、例えば、キーボード、マウス、タッチパネルなど、エッジ装置7の利用者がデータを入力したり、利用者にデータを出力したりする装置である。
The management input/
部分放電(Partial Discharge)(「PD」ともいう。)は、電極間に電圧を加えたとき、その間の絶縁物中で部分的に発生する放電をいう。電極間を完全に橋絡する放電は含まない。例えば、ケーブルなどの電気機器の絶縁体中に微小な空隙状欠陥があると、その部分に電解が集中し、微弱な放電が発生する。これが部分放電と呼ばれる。これにより絶縁体が劣化され、絶縁破壊に至ることもある。 Partial discharge (also referred to as "PD") refers to a discharge that occurs partially in an insulator between electrodes when a voltage is applied between them. Discharges that completely bridge the electrodes are not included. For example, if there is a minute void-like defect in the insulation of an electrical device such as a cable, electrolysis will concentrate in that area, causing a weak electrical discharge. This is called partial discharge. This deteriorates the insulator and may even lead to dielectric breakdown.
部分放電オンライン診断システム1において、センサ5は、オンライン状態のケーブル3の電圧値を測定するCT(Current Transformer)方式のセンサである。ここで、オンライン状態とは、無停電状態であり、停電していない状態である。センサ5は、例えば、定期的に測定してもよく、継続して測定してもよく、不定期に測定してもよい。センサ5は、測定して得られた測定データをエッジ装置7に順次送信する。ケーブル3は、3相交流である。センサ5は、各層(R相、S相、T相)のそれぞれで電圧値を取得する。なお、ケーブル及び/又はセンサは、一つでも複数でもよい。ケーブル及び/又はセンサが複数ある場合には、測定したケーブル及び/又はセンサを識別できる状態で測定データを送信する。
In the partial discharge
測定データ取得部21は、センサ5から測定データを順次受信して取得する。測定データ取得部21は、受信した測定データを測定データ記憶部28に記憶する。
The measurement
測定データ処理部25は、受信した測定データから部分放電(PD)の疑いを含む波形データを生成して、波形データ記憶部29に記憶する。図2から図5を参照して、波形データの生成処理を説明する。図2は、測定データ処理部25における処理の一例を示すフロー図である。図3から図5は、図2における各処理を説明するための図である。
The measurement
また、測定データ処理部25は、一定時間間隔で、部分放電の疑いがなくても波形データを生成してアップロード記憶部30に記憶する。例えば部分放電の疑いの判断に誤りが生じて適切に波形データが生成されず、エッジ装置7が適切なアップロードしないことが生じ得る。一定時間間隔で波形データを生成することにより、サーバ装置9などにおけるエッジ装置7の保守点検などに活用することができる。
Furthermore, the measurement
測定データ処理部25は、閾値更新周期タイマー及び波形取得タイマーをスタートする(ステップSTA1)。測定データ処理部25は、波形取得タイマーが波形サンプリング周期T2を経過したか否かを判断する(ステップSTA2)。波形サンプリング周期T2を経過していないならば、経過するまで待つ。測定データ処理部25は、波形サンプリング周期T2を経過したならば、タイマーを開始してから波形サンプリング周期T2が経過するまでの測定データから、閾値演算処理により閾値を計算する(ステップSTA3)。閾値は、各相(R相、S相、T相)に対応して計算する。
The measurement
測定データ処理部25は、各相で測定された測定データを利用して、閾値を利用してPDの疑いを含む波形データを生成する波形データ生成処理を行うか否かを判定する(ステップSTA4)。波形データ生成処理を行わないならば、ステップSTA6に進む。波形データ生成処理を行うならば、測定データ処理部25は、PDの疑いを含む波形データを生成し(ステップSTA5)、ステップSTA6に進む。
The measurement
ステップSTA6において、測定データ処理部25は、閾値更新周期タイマーが閾値更新周期T1を経過したか否かを判断する。閾値更新周期T1を経過していないならば、経過するまでステップSTA4及びSTA5の処理を繰り返す。閾値更新周期T1を経過したならば、閾値更新周期タイマー及び波形取得タイマーをリセットして(ステップSTA7)、ステップSTA1に戻る。
In step STA6, the measurement
図2の処理は、相単位で実行される。実環境では、例えば3相が独立分散で処理を実行することができる。また、波形サンプリング周期T2は、センシング対象フィーダーの商用周波数に対して1周期の時間設定が望ましいと考えられる。例えば60Hz環境では、167ms(166万サンプリング)を設定する。 The process in FIG. 2 is executed on a phase-by-phase basis. In a real environment, for example, three phases can execute processing in an independent and distributed manner. Further, it is considered desirable that the waveform sampling period T2 is set to one period with respect to the commercial frequency of the feeder to be sensed. For example, in a 60Hz environment, 167ms (1.66 million samplings) is set.
図3及び図4を参照してステップSTA3の閾値演算処理について具体的に説明する。 The threshold calculation process in step STA3 will be specifically explained with reference to FIGS. 3 and 4.
図3は、波形サンプリング周期T2において取得された測定データの一例を示す。これらの測定データの値をV[i](i=0,…,n)とする。測定データ処理部25は、式(eq1)に従って波形サンプリング周期T2において取得された測定データの平均値Vaveを計算する。図3において、ラインL1は、平均値Vaveを示す。
FIG. 3 shows an example of measurement data acquired in the waveform sampling period T2. Let the values of these measurement data be V[i] (i=0,...,n). The measured
図4は、図3の測定データにおける取得波形の最大値及び最小値の平均値maxVave及びminVaveを示す。測定データ処理部25は、波形サンプリング周期T2における先頭データから10データごとの最大値及び最小値を取得する。0からnまでに10データごとのデータ群がm+1個含まれているとする。図4において、maxV[0]からmaxV[m]は、各データ群での最大値である。図4において、minV[0]からminV[m]は、各データ群での最小値である。そして、測定データ処理部25は、式(eq2)及び式(eq3)に従って、最大値の平均値maxVave及び最小値の平均値minVaveを演算して取得する。図4において、ラインL2は最大値の平均値maxVaveを示し、ラインL3は最小値の平均値minVaveを示す。
FIG. 4 shows average values maxV ave and minV ave of the maximum and minimum values of the acquired waveforms in the measurement data of FIG. 3 . The measurement
測定データ処理部25は、取得波形の平均値Vave、最大値平均値maxVave及び最小値平均値のminVaveから、閾値thresholdVを計算する。具体的には、測定データ処理部25は、平均値Vaveが0以上であれば式(eq4)により、平均値Vaveが0未満であれば式(eq5)により、閾値thresholdVを計算する。ここで、aは定数であり、ここでは0.00016とした。Noiseはノイズ倍率であり、ここでは2.0とした。
The measurement
図5を参照してステップSTA5の波形データ生成処理について具体的に説明する。 The waveform data generation process in step STA5 will be specifically explained with reference to FIG.
測定データ処理部25は、タイマーをスタートしてから波形サンプリング周期T2を経過して閾値thresholdVを演算した後に取得した測定データに対して、その値が閾値thresholdVを超えた点から1024個の測定データを取得する。図5は、タイマーをスタートしてから波形サンプリング周期T2を経過して閾値thresholdVを演算した後に取得した測定データの一例を示す。図5において、ラインL4は、閾値thresholdVを示す。図5において、V[0]からV[1023]が抽出される。測定データ処理部25は、抽出した1024点から、最大値が格納されているポイントV[k]を特定する。そして、測定データ処理部25は、最大値peakV[k]の前後100ポイント(計200ポイント)の波形データV[k-99],…,V[k+100]を取得する。ただし、配列位置[k]が99以下であれば、V[0]からV[199]の200ポイントとする。配列位置[k]が923以上であれば、V[824]からV[1023]の200ポイントとする。測定データ処理部25は、取得した波形データを波形データ記憶部29に記憶する。
The measurement
図6、図7、図8及び図9を参照して、第1判定処理部27及び第2判定処理部45が部分放電を評価することについて具体的に説明する。波形データ記憶部29に記憶された200点の波形データのそれぞれに対して、第1判定処理部27は、統計解析処理によって部分放電の疑いがあるか否かを判定する。第2判定処理部45は、一つ又は複数の人工知能モデル(Artificial intelligence model。以下、「AIモデル」という。)と、統計解析処理とを総合的に評価することにより、部分放電があるか否かについて最終判断を行う。
The evaluation of partial discharge by the first
図6は、第1判定処理部27が部分放電を評価する処理の一例を示すフロー図である。第1判定処理部27は、波形データ記憶部29に200点の波形データが記憶されるまで待機する(ステップSTB1)。波形データ記憶部29に200点の波形データが記憶されると、第1判定処理部27は、第1判定処理として、記憶された波形データを複数の区間に分割して、各区間における統計値を計算する(ステップSTB2)。第1判定処理部27は、統計解析処理によって部分放電の疑いがあるか否かを判定する(ステップSTB3)。第1判定処理部27は、部分放電の疑いがあると判定したならば、波形データをアップロード記憶部30に記憶して(ステップSTB4)、ステップSTB1に戻る。第1判定処理部27は、部分放電の疑いがあると判定しないならば、ステップSTB1に戻る。
FIG. 6 is a flow diagram illustrating an example of a process in which the first
ステップSTB2において、第1判定処理部27は、200点のデータを複数の区間に分割し、各区間における統計値を計算する。統計値は、各区間における波形データの散らばり具合を示すものであり、例えば分散、標準偏差などである。複数の区間の一つを基準区分時間とし、他の区間を補助区分時間とする。補助区分時間のそれぞれに対応して、第1統計閾値が設定されている。第1統計閾値記憶部31は、第1統計閾値を記憶する。第1判定処理部27は、各補助区分時間における統計値が、対応する第1統計閾値を基準区分時間における統計値に乗じた値よりも小さいならば、部分放電の疑いがあると判定する。
In step STB2, the first
図7は、(a)波形データ記憶部29に記憶された200点の波形データの一例と、(b)分散による判定処理の一例を示す。この例では、200点のデータを5つの区間(区間1、区間2、区間3、区間4及び区間5)に分割し、各区間における分散を計算する。中央に位置する区間3を基準区分時間とし、他の区間を補助区分時間とする。区間1の第1統計閾値は0.5、区間2の第1統計閾値は0.5、区間4の第1統計閾値は0.8、区間5の第1統計閾値は0.7とする。なお、第1統計閾値は、例えば時季やノイズなどの環境に応じて変更してもよい。第1判定処理部27は、図7(b)にあるように、区間1、区間2、区間4及び区間5の各分散が、いずれも、区間3の分散に0.5、0.5、0.8及び0.7を乗じた値よりも小さいならば、部分放電の疑いがあると判定する。他方、第1判定処理部27は、区間1、区間2、区間4及び区間5のいずれかの分散に、区間3の分散に0.5、0.5、0.8及び0.7を乗じた値よりも大きいものが存在するならば、部分放電の疑いがないと判定する。
FIG. 7 shows (a) an example of 200 points of waveform data stored in the waveform
このように、測定データ処理部25が最大値を中央に位置する複数点の波形データを生成して複数の区間に分割し、第1判定処理部27が中央の区間における波形データのばらつきが周囲の区間における波形データのばらつきよりも大きくなるものを部分放電の疑いがあると判定する。これにより、例えば測定データのばらつきが継続して生じる傾向のある一般的なノイズなどを排除し、短い時間にするどいデータの変化が生じる箇所を部分放電の可能性が高い波形データとして判定することができる。
In this way, the measurement
なお、複数の区間は、同じ時間の長さとしても、異なる時間の長さとしてもよい。異なる時間とする場合は、例えば、最も振幅が大きい時刻の前後を含む時間を基準区分時間とし、基準区分時間よりも前を一つの補助区分時間とし、基準区分時間よりも後を一つ又は複数の補助区分時間として、複数の区間を設定する。複数の区間の長さは、固定でも、可変でもよい。 Note that the plurality of sections may have the same length of time or may have different lengths of time. If the times are different, for example, the time including before and after the time of the largest amplitude is the reference segment time, the time before the reference segment time is one sub segment time, and the time after the reference segment time is one or more sub segment times. Set multiple sections as auxiliary section times. The lengths of the plurality of sections may be fixed or variable.
また、統計値による分析は、第1統計閾値によって、ノイズを部分放電の疑いがあると判定したり、部分放電をノイズと判定したりするリスクが存在する。そのため、第1判定処理部27は、統計値による分析に加えて、パルス幅による判定を行ってもよい。第1判定処理部27は、統計値による分析によって部分放電の疑いがあると判定した場合にパルス幅による判定を行い、統計値による分析によって部分放電の疑いがないと判定した場合にはパルス幅による判定を行わない。第1判定処理部27は、パルス幅による判定について、システム管理者などの指示によって、判定を行うようにしたり、判定を行わないようにしたりするものであってもよい。
Furthermore, in the analysis based on statistical values, there is a risk that noise may be determined to be suspected of being a partial discharge, or that partial discharge may be determined to be noise, depending on the first statistical threshold value. Therefore, the first
図8を参照して、パルス幅による判定の具体例を説明する。図8において、ラインL5は、200点の波形データを示す。ラインL6は、基準電圧(図8では0mV)を示す。点P1は、ラインL5において、ラインL6から最も離れた点(以下、「ピーク点」という。)を示す。ピーク点P1の電圧をピーク電圧という。第1判定処理部27は、以下の式により、計測基準値を求める。ここで、パルス幅調整値は、0以上1未満の値である。
(計測基準値)=(ピーク電圧の絶対値)×(パルス幅調整値)
A specific example of determination based on pulse width will be described with reference to FIG. In FIG. 8, line L5 indicates waveform data of 200 points. Line L 6 shows the reference voltage (0 mV in FIG. 8). Point P 1 indicates the point on line L 5 that is farthest from line L 6 (hereinafter referred to as "peak point"). The voltage at the peak point P1 is called the peak voltage. The first
(Measurement reference value) = (absolute value of peak voltage) x (pulse width adjustment value)
(-1)×(計測基準値)以上、(計測基準値)以下の範囲を、計測基準範囲という。図8において、ラインL7は、計測基準値を示す。ラインL8は、(-1)×(計測基準値)を示す。ラインL7とラインL8の間が、計測基準範囲である。 The range from (-1) x (measurement reference value) to (measurement reference value) is called the measurement reference range. In FIG. 8, line L7 indicates the measurement reference value. Line L8 indicates (-1)×(measurement reference value). The measurement reference range is between line L7 and line L8 .
図8において、第1判定処理部27は、ラインL5における、ピーク点P1に対するパルス幅の端点を求める。具体的には、第1判定処理部27は、200点の波形データにおいて、ピーク点P1よりも前にさかのぼり、最初に計測基準範囲を超えた状態から超えない状態になる点P2を特定し、これをパルス幅の左の端点P2とする。また、第1判定処理部27は、200点の波形データにおいて、ピーク点P1よりも後にすすめ、最初に計測基準範囲を超えた状態から超えない状態になる点P3を特定し、これをパルス幅の右の端点P3とする。第1判定処理部27は、パルス幅の左の端点P2とパルス幅の右の端点P3の差分を計算して、これらの点の間の時間によりパルス幅を求める。
In FIG. 8, the first
第1判定処理部27は、パルス幅が所定の値よりも小さいならば、部分放電の疑いがあると判定する。第1判定処理部27は、パルス幅が所定の値よりも大きいならば、部分放電の疑いがないと判定する。例えば、第1判定処理部27は、パルス幅が下記の式を満たす場合に部分放電の疑いがあると判定し、満たさない場合には部分放電の疑いがなくノイズと判定する。ここで、パルス幅閾値は、予め与えられた値である。
パルス幅<=パルス幅閾値×0.1×(1-パルス幅調整値)
The first
Pulse width <= pulse width threshold x 0.1 x (1 - pulse width adjustment value)
複数のピーク点が存在する場合には、各ピーク点に対してパルス幅による判定を行ってもよく、パルス幅を比較していずれか一つのピーク点で判定を行ってもよい。例えば、最も狭いパルス幅のピーク点でパルス幅による判定を行ったり、最も広いパルス幅のピーク点でパルス幅による判定を行ったりしてもよい。 When there are multiple peak points, the determination may be made based on the pulse width for each peak point, or the pulse widths may be compared and the determination may be made based on any one peak point. For example, the determination based on the pulse width may be performed at the peak point of the narrowest pulse width, or the determination may be performed based on the pulse width at the peak point of the widest pulse width.
図9は、第2判定処理部45が部分放電を評価する処理の一例を示すフロー図である。波形データ取得部39は、アップロード処理部23に対して、一定時間間隔でアップロード記憶部30に記憶された波形データをアップロードするように要求する。アップロード処理部23は、波形データ取得部39に対して、アップロード記憶部30に記憶された波形データを送信する(ステップSTC1)。サーバ装置9において、波形データ取得部39は、波形データを受信して波形データ記憶部55に記憶する。第2判定処理部45は、受信した波形データに対して必要に応じてデータ加工を行い、部分放電か否かの判定処理を行う(ステップSTC2)。第2判定処理部45は、部分放電かノイズかの最終結果をデータ蓄積部58に蓄積する(ステップSTC3)。
FIG. 9 is a flow diagram illustrating an example of a process in which the second
例えば、波形データ取得部39による取得時間間隔は、測定データ処理部25による無条件波形データ生成の間隔よりも短くして、少なくとも一つの波形データはアップロードするようにしてもよい。アップロード記憶部30に波形データがない状態を許容するならば、第2判定処理部45は、波形データがなければ第2判定処理を行わずに処理を終了する。
For example, the acquisition time interval by the waveform
第2判定処理部45は、一つ又は複数のAIモデルと、統計解析処理とを総合的に評価することにより、部分放電があるか否かについて最終判断を行う。
The second
第2判定処理部45によるAIモデルによる評価は、例えば、以下のように行う。AIモデルは、例えば、GRU(Gated recurrent unit)のようにニューラルネットワークを利用して再帰的なネットワーク構造によって時間軸の前後関係の特徴を用いて部分放電の確率を計算するもの、例えばLightGBMのように複数条件で構成されるツリー構造を作り出す決定木を複数組み合わせ、それらの結果を総合判断して判定して部分放電の確率を計算するものなどである。さらに、例えばGAN(Generative adversarial networks)、Efficient AnoGANなどのように学習したデータの復元性に着目し、判定するデータの復元具合に応じて正常か異常かの判定を行うもので異常度(復元の前後での距離の差分)を計算するものを加味してもよい。一般的に膨大なノイズパターンを網羅する学習データを準備することが難しい。AIモデルの一つとして復元性に着目したものを使用することにより、1種(例えば部分放電)のデータのみで学習すればよく、他のAIモデルと比較して未知のノイズパターンに強い。第2判定処理部45は、複数のAIモデルを利用したアンサンブル学習による判定を行ってもよい。
The evaluation using the AI model by the second
さらに、第2判定処理部45は、統計的処理を加味して判定する。これは、第1判定処理部27によるものと同様である。すなわち、第2判定処理部45は、200点のデータを複数の区間に分割し、各区間における統計値を計算する。統計値は、各区間における波形データの散らばり具合を示すものである。複数の区間の一つを基準区分時間とし、他の区間を補助区分時間とする。補助区分時間のそれぞれに対応して、第2統計閾値が設定されている。第2統計閾値記憶部57は、第2統計閾値を記憶する。第2判定処理部45は、各補助区分時間における統計値が、対応する第2統計閾値を基準区分時間における統計値に乗じた値よりも小さいならば、部分放電の疑いがあると判定する。
Furthermore, the second
ここで、統計解析処理は、第1判定処理部27と第2判定処理部45によるものがあるが、第2判定処理部45は、第1判定処理部27と比較して厳密な判定処理を行う。そのため、例えば分割する区間数が異なったり、第1統計閾値と第2統計閾値は、少なくとも一部が異なったりする。
Here, the statistical analysis processing is performed by the first
また、第2判定処理部45は、統計的処理による判定に加えて、パルス幅による判定(図8参照)を行ってもよい。第2判定処理部45は、パルス幅による判定について、システム管理者などの指示によって、判定を行うようにしたり、判定を行わないようにしたりするものであってもよい。
Further, the second
なお、必要な実行条件(周期、第1統計閾値、第2統計閾値など)は、システム管理者などが必要に応じて設定でき、システムで共通に設定しても、会社や系統やデバイス単位で設定してもよい。 Note that the necessary execution conditions (cycle, first statistical threshold, second statistical threshold, etc.) can be set by the system administrator as necessary, and even if they are set commonly for the system, they can be set for each company, system, or device. May be set.
データ可視化処理部53は、データ蓄積部58に蓄積されたデータに対して、データを可視化する処理を行う。診断管理通信部41は、可視化されたデータを、管理装置11に送信する。
The data
管理装置11は、例えば電力会社などでケーブルを利用して電力供給を行っている者が利用している情報処理装置である。管理装置11は、可視化されたデータを受信すると、管理処理部63が管理入出力処理部65に表示して、利用者が目視で確認することができる。また、管理処理部63は、さらに分析用の処理を行って管理入出力処理部65に表示して、独自のAIモデルを利用した判定や、クラスタリング処理などを行ってもよい。
The management device 11 is an information processing device used by, for example, a power company that supplies power using a cable. When the management device 11 receives the visualized data, the
データ蓄積部58には、200点の波形データと、それに対する第2判定処理部による部分放電かノイズかの最終判断についてのデータが蓄積されている。クラスタリング処理部51は、これらを利用して波形データのクラスタリングを行う。データ可視化処理部53は、クラスタリング処理の結果を利用して目視での確認を支援する。また、第2判定処理部45は、クラスタリング処理の結果を利用して、AIモデルでの判断の精度を向上させる。
The
図10は、クラスタリング処理部51によるクラスタリング処理の一例を示すフロー図である。クラスタリング処理部51は、クラスタリング処理を行うか否かを判定し(ステップSTD1)、クラスタリング処理を行うまで待機して、クラスタリング処理を行う(ステップSTD2)。クラスタリング処理は、例えば、管理装置11の利用者による指示によって行ったり、バッチ処理により定期的に行ったりしてもよい。
FIG. 10 is a flow diagram illustrating an example of clustering processing by the
クラスタリング処理部51は、データ蓄積部58に蓄積された複数の波形データと、その最終判定結果を利用して、波形データのパターン分類(グループ分け)を行い、クラスタリング処理を行う。また、クラスタリング処理では、技術特性上、一部外れ値が発生する可能性があるため、クラスタリング処理後に外れ値検定を行うことで、分類結果をより高精度で行うことができる。
The
1 部分放電オンライン診断システム
3 ケーブル
5 センサ
7 エッジ装置
9 サーバ装置
11 管理装置
13 エッジ通信部
15 エッジ処理部
17 エッジ記憶部
19 エッジ入出力処理部
21 測定データ取得部
23 アップロード処理部
25 測定データ処理部
27 第1判定処理部
28 測定データ記憶部
29 波形データ記憶部
30 アップロード記憶部
31 第1統計閾値記憶部
33 サーバ通信部
35 サーバ処理部
37 サーバ記憶部
39 波形データ取得部
41 診断管理通信部
45 第2判定処理部
49 バッチ処理部
51 クラスタリング処理部
53 データ可視化処理部
55 波形データ記憶部
57 第2統計閾値記憶部
58 データ蓄積部
61 管理通信部
63 管理処理部
65 管理入出力処理部
1 Partial discharge
Claims (9)
前記エッジ装置は、測定データ処理部と、第1判定処理部を備え、
前記測定データ処理部は、センサがオンライン状態のケーブルにおいて測定して得た測定データにおいて、その一部である波形取得時間の部分を波形データとするものであり、
前記波形取得時間は、一つ又は複数の補助区分時間と、これに続く基準区分時間と、これに続く一つ又は複数の補助区分時間を含み、
前記測定データ処理部が、波形サンプリング周期において測定された測定データから閾値を計算して、その後に測定された測定データにおいて、当該閾値よりも大きい値を含み、かつ、最大値が前記基準区分時間に存在する波形取得時間の部分を前記波形データとする波形データ生成ステップと、
前記第1判定処理部が、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定する第1判定ステップを含む診断方法。 A diagnostic method in an edge device, the method comprising:
The edge device includes a measurement data processing section and a first determination processing section,
The measurement data processing unit converts a portion of the waveform acquisition time, which is a part of the measurement data obtained by measuring the cable while the sensor is online, into waveform data;
The waveform acquisition time includes one or more auxiliary segment times, a reference segment time following this, and one or more auxiliary segment times following this,
The measurement data processing unit calculates a threshold value from the measurement data measured in the waveform sampling period, and the measurement data measured after that includes a value larger than the threshold value, and the maximum value is within the reference segment time. a waveform data generation step in which a portion of the waveform acquisition time existing in the waveform data is set as the waveform data;
The first determination processing unit determines whether a partial discharge is suspected by performing a first statistical analysis process that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times with the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. A diagnostic method including a first determination step of determining whether or not there is.
前記エッジ装置は、測定データ処理部と、第1判定処理部を備え、
前記測定データ処理部は、センサがオンライン状態のケーブルにおいて測定して得た測定データにおいて、その一部である波形取得時間の部分を波形データとするものであり、
前記波形取得時間は、一つ又は複数の補助区分時間と、これに続く基準区分時間と、これに続く一つ又は複数の補助区分時間を含み、
前記第1判定処理部が、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定する第1判定ステップを含み、
前記統計値は、前記基準区分時間及び前記補助区分時間における前記波形データの分散及び/又は標準偏差であり、
前記第1判定ステップにおいて、前記第1判定処理部は、
前記各補助区分時間における前記波形データの統計値が、対応する第1統計閾値と前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値を乗じたものよりも小さいならば、部分放電の疑いがあると判定し、
前記各補助区分時間における前記波形データの統計値に、対応する第1統計閾値と前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値を乗じたものよりも小さくないものが存在するならば、部分放電の疑いがないと判定する、診断方法。 A diagnostic method in an edge device, the method comprising:
The edge device includes a measurement data processing section and a first determination processing section,
The measurement data processing unit converts a portion of the waveform acquisition time, which is a part of the measurement data obtained by measuring the cable while the sensor is online, into waveform data;
The waveform acquisition time includes one or more auxiliary segment times, a reference segment time following this, and one or more auxiliary segment times following this,
The first determination processing unit determines whether a partial discharge is suspected by performing a first statistical analysis process that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times with the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. including a first determination step of determining whether or not there is,
The statistical value is the variance and/or standard deviation of the waveform data at the reference segment time and the auxiliary segment time,
In the first determination step, the first determination processing unit:
If the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times is smaller than the product of the corresponding first statistical threshold and the statistical value of the waveform data included in the reference segment time, partial discharge is suspected. It is determined that
If there is a statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times that is not smaller than the product of the corresponding first statistical threshold and the statistical value of the waveform data included in the reference segment time, then A diagnostic method that determines that there is no suspicion of electrical discharge.
前記エッジ装置は、測定データ処理部と、第1判定処理部を備え、
前記測定データ処理部は、センサがオンライン状態のケーブルにおいて測定して得た測定データにおいて、その一部である波形取得時間の部分を波形データとするものであり、
前記波形取得時間は、一つ又は複数の補助区分時間と、これに続く基準区分時間と、これに続く一つ又は複数の補助区分時間を含み、
前記第1判定処理部が、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定する第1判定ステップを含み、
第1判定ステップにおいて、
前記第1判定処理部は、前記第1統計解析処理による判定によって部分放電の疑いがあると判定した場合に、さらに、パルス幅による判定によって部分放電の疑いがあるか否かを判定し、
前記パルス幅は、前記波形データにおいて基準電圧から最も離れたピーク点に対して、その前後で計測基準範囲を超える部分の幅であり、
前記第1判定処理部は、パルス幅による判定として、前記パルス幅が所定の値以下ならば部分放電の疑いがあると判定し、前記パルス幅が前記所定の値よりも大きいならば部分放電の疑いがないと判定する、診断方法。 A diagnostic method in an edge device, the method comprising:
The edge device includes a measurement data processing section and a first determination processing section,
The measurement data processing unit converts a portion of the waveform acquisition time, which is a part of the measurement data obtained by measuring the cable while the sensor is online, into waveform data;
The waveform acquisition time includes one or more auxiliary segment times, a reference segment time following this, and one or more auxiliary segment times following this,
The first determination processing unit determines whether a partial discharge is suspected by performing a first statistical analysis process that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times with the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. including a first determination step of determining whether or not there is,
In the first determination step,
The first determination processing unit further determines whether there is a suspicion of partial discharge by determination based on the pulse width when determining that there is a suspicion of partial discharge by the determination by the first statistical analysis process,
The pulse width is the width of the portion exceeding the measurement reference range before and after the peak point farthest from the reference voltage in the waveform data,
The first determination processing unit determines that partial discharge is suspected when the pulse width is less than or equal to a predetermined value, and determines that partial discharge is suspected when the pulse width is larger than the predetermined value. A diagnostic method that determines that there is no suspicion.
前記エッジ装置は、測定データ処理部と、第1判定処理部と、アップロード処理部を備え、
前記サーバ装置は、第2判定処理部を備え、
前記測定データ処理部は、センサがオンライン状態のケーブルにおいて測定して得た測定データにおいて、その一部である波形取得時間の部分を波形データとするものであり、
前記波形取得時間は、一つ又は複数の補助区分時間と、これに続く基準区分時間と、これに続く一つ又は複数の補助区分時間を含み、
前記第1判定処理部が、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定する第1判定ステップと、
前記アップロード処理部が、前記第1判定処理部が部分放電の疑いがあると判定した場合に、前記波形データを前記サーバ装置に送信するアップロードステップと、
前記第2判定処理部が、一つ又は複数の人工知能モデルによる判定処理によって、前記波形データに対して部分放電かノイズかを判定する第2判定ステップを含む診断方法。 A diagnosis method in a partial discharge online diagnosis system comprising an edge device and a server device,
The edge device includes a measurement data processing section, a first determination processing section, and an upload processing section,
The server device includes a second determination processing section,
The measurement data processing unit converts a portion of the waveform acquisition time, which is a part of the measurement data obtained by measuring the cable while the sensor is online, into waveform data;
The waveform acquisition time includes one or more auxiliary segment times, a reference segment time following this, and one or more auxiliary segment times following this,
The first determination processing unit determines whether a partial discharge is suspected by performing a first statistical analysis process that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times with the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. a first determination step of determining whether or not there is a
an uploading step in which the upload processing unit transmits the waveform data to the server device when the first determination processing unit determines that there is a suspicion of partial discharge;
A diagnostic method including a second determination step in which the second determination processing unit determines whether the waveform data is partial discharge or noise through determination processing using one or more artificial intelligence models.
前記測定データ処理部は、センサがオンライン状態のケーブルにおいて測定して得た測定データにおいて、その一部である波形取得時間の部分を波形データとするものであり、
前記波形取得時間は、一つ又は複数の補助区分時間と、これに続く基準区分時間と、これに続く一つ又は複数の補助区分時間を含み、
前記測定データ処理部は、波形サンプリング周期において測定された測定データから閾値を計算して、その後に測定された測定データにおいて、当該閾値よりも大きい値を含み、かつ、最大値が前記基準区分時間に存在する波形取得時間の部分を前記波形データとし、
前記第1判定処理部は、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定する、エッジ装置。 comprising a measurement data processing section and a first determination processing section,
The measurement data processing unit converts a part of the waveform acquisition time, which is a part of the measurement data obtained by measuring the cable while the sensor is online, into waveform data;
The waveform acquisition time includes one or more auxiliary segment times, a reference segment time following this, and one or more auxiliary segment times following this,
The measurement data processing unit calculates a threshold value from the measurement data measured in the waveform sampling period, and the measurement data measured after that includes a value larger than the threshold value, and the maximum value is within the reference segment time. Let the part of the waveform acquisition time existing in the waveform data be the waveform data,
The first determination processing unit determines whether a partial discharge is suspected by performing a first statistical analysis process that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times with the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. An edge device that determines whether or not there is.
前記測定データ処理部は、センサがオンライン状態のケーブルにおいて測定して得た測定データにおいて、その一部である波形取得時間の部分を波形データとするものであり、
前記波形取得時間は、一つ又は複数の補助区分時間と、これに続く基準区分時間と、これに続く一つ又は複数の補助区分時間を含み、
前記第1判定処理部は、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定し、
前記統計値は、前記基準区分時間及び前記補助区分時間における前記波形データの分散及び/又は標準偏差であり、
前記第1判定処理部は、
前記各補助区分時間における前記波形データの統計値が、対応する第1統計閾値と前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値を乗じたものよりも小さいならば、部分放電の疑いがあると判定し、
前記各補助区分時間における前記波形データの統計値に、対応する第1統計閾値と前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値を乗じたものよりも小さくないものが存在するならば、部分放電の疑いがないと判定する、エッジ装置。 comprising a measurement data processing section and a first determination processing section,
The measurement data processing unit converts a portion of the waveform acquisition time, which is a part of the measurement data obtained by measuring the cable while the sensor is online, into waveform data;
The waveform acquisition time includes one or more auxiliary segment times, a reference segment time following this, and one or more auxiliary segment times following this,
The first determination processing unit determines whether a partial discharge is suspected by performing a first statistical analysis process that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times with the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. Determine whether there is
The statistical value is the variance and/or standard deviation of the waveform data at the reference segment time and the auxiliary segment time,
The first determination processing unit includes:
If the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times is smaller than the product of the corresponding first statistical threshold and the statistical value of the waveform data included in the reference segment time, partial discharge is suspected. It is determined that
If there is a statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times that is not smaller than the product of the corresponding first statistical threshold and the statistical value of the waveform data included in the reference segment time, then An edge device that determines that there is no suspicion of electrical discharge.
前記測定データ処理部は、センサがオンライン状態のケーブルにおいて測定して得た測定データにおいて、その一部である波形取得時間の部分を波形データとするものであり、
前記波形取得時間は、一つ又は複数の補助区分時間と、これに続く基準区分時間と、これに続く一つ又は複数の補助区分時間を含み、
前記第1判定処理部は、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定し、
前記第1判定処理部は、前記第1統計解析処理による判定によって部分放電の疑いがあると判定した場合に、さらに、パルス幅による判定によって部分放電の疑いがあるか否かを判定し、
前記パルス幅は、前記波形データにおいて基準電圧から最も離れたピーク点に対して、その前後で計測基準範囲を超える部分の幅であり、
前記第1判定処理部は、パルス幅による判定として、前記パルス幅が所定の値以下ならば部分放電の疑いがあると判定し、前記パルス幅が前記所定の値よりも大きいならば部分放電の疑いがないと判定する、エッジ装置。 comprising a measurement data processing section and a first determination processing section,
The measurement data processing unit converts a portion of the waveform acquisition time, which is a part of the measurement data obtained by measuring the cable while the sensor is online, into waveform data;
The waveform acquisition time includes one or more auxiliary segment times, a reference segment time following this, and one or more auxiliary segment times following this,
The first determination processing unit determines whether a partial discharge is suspected by performing a first statistical analysis process that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times with the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. Determine whether there is
The first determination processing unit further determines whether there is a suspicion of partial discharge by determination based on the pulse width when determining that there is a suspicion of partial discharge by the determination by the first statistical analysis process,
The pulse width is the width of the portion exceeding the measurement reference range before and after the peak point farthest from the reference voltage in the waveform data,
The first determination processing unit determines that partial discharge is suspected when the pulse width is less than or equal to a predetermined value, and determines that partial discharge is suspected when the pulse width is larger than the predetermined value. An edge device that determines that there is no suspicion.
前記エッジ装置は、測定データ処理部と、第1判定処理部と、アップロード処理部を備え、
前記サーバ装置は、第2判定処理部を備え、
前記測定データ処理部は、センサがオンライン状態のケーブルにおいて測定して得た測定データにおいて、その一部である波形取得時間の部分を波形データとするものであり、
前記波形取得時間は、一つ又は複数の補助区分時間と、これに続く基準区分時間と、これに続く一つ又は複数の補助区分時間を含み、
前記第1判定処理部は、前記各補助区分時間における前記波形データの統計値と、前記基準区分時間に含まれる前記波形データの統計値とを比較する第1統計解析処理により、部分放電の疑いがあるか否かを判定し、
前記アップロード処理部は、前記第1判定処理部が部分放電の疑いがあると判定した場合に、前記波形データを前記サーバ装置に送信し、
前記第2判定処理部は、一つ又は複数の人工知能モデルによる判定処理によって、前記波形データに対して部分放電かノイズかを判定する、部分放電オンライン診断システム。 A partial discharge online diagnosis system comprising an edge device and a server device,
The edge device includes a measurement data processing section, a first determination processing section, and an upload processing section,
The server device includes a second determination processing section,
The measurement data processing unit converts a portion of the waveform acquisition time, which is a part of the measurement data obtained by measuring the cable while the sensor is online, into waveform data;
The waveform acquisition time includes one or more auxiliary segment times, a reference segment time following this, and one or more auxiliary segment times following this,
The first determination processing unit determines whether a partial discharge is suspected by performing a first statistical analysis process that compares the statistical value of the waveform data in each of the auxiliary segment times with the statistical value of the waveform data included in the reference segment time. Determine whether there is
The upload processing unit transmits the waveform data to the server device when the first determination processing unit determines that partial discharge is suspected;
The second determination processing unit is a partial discharge online diagnosis system that determines whether the waveform data is partial discharge or noise through determination processing using one or more artificial intelligence models.
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