(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モニタされた電気的な電力信号の波形値を圧縮する方法において、
前記波形の複数の期間に亘って電力信号のサンプルを獲得する段階と、
前記サンプルをグループに分割する段階であって、前記グループの各々は、前記グループに含まれる前記電力信号のサイクルの番号に基づいて決められる、段階と、
前記波形の複数の期間に亘って、前記電力信号の前記波形を複数の周波数コンポーネントへ分解する段階と、
前記周波数コンポーネントの値が実質的に変化しない時間範囲の間の前記周波数コンポーネントの平均値、および、その範囲の表示を各周波数コンポーネントに対して格納することによって、前記複数の期間に亘って、前記周波数コンポーネントの少なくともいくつかの値を圧縮する段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記周波数コンポーネントの少なくともいくつかの前記値を圧縮する段階は、前記値を予め定める関数またはパターンに組み入れる段階を含み、前記圧縮の結果は、係数からなることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記関数は、低次の多項式からなることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記関数は、時間に対して単調増加関数または単調減少関数を含むことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項５】
前記波形を分解する段階は、各グループの前記サンプルを高調波の周波数コンポーネントの値へ変換する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記周波数コンポーネントの少なくともいくつかを圧縮する段階は、各高調波のために、平均値のペア、および、前記値が前記平均値に近接しているサイクルの番号を格納する段階を含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記値が前記平均値に近接しているサイクルの番号は、連続した高調波値の最小および最大を決める段階、および、前記最小と前記最大との間の距離が予め定める距離より大きいときを決める段階により決定されることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記予め定める距離は、前記高調波の最新の前記平均値の形成されたパーセンテージであることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記予め定める距離は、前記高調波の形成された期待値の形成された割合であることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項１０】
前記サンプルを獲得する段階は、アナログ信号を獲得する段階、および、前記電力信号のメイン周波数によって決められるサンプリング速度に基づいて前記アナログ信号をサンプリングする段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記サンプルをグループに分割する段階は、前記電力信号のメイン電力周波数を反復して決定する段階、および、それに応じて前記電力信号のサイクルを決定する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記信号をサンプリングする段階は、前記メイン電力周波数に応答して決定される速度でサンプルリングする段階を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記メイン電力周波数を反復して決定する段階は、前記獲得されたサンプルから決定する段階を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１４】
前記メイン電力周波数を反復して決定する段階は、前記獲得されたサンプルを生成するアナログ信号から前記メイン電力周波数を決定する段階を含むことを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１５】
各グループのサンプルを変換する段階は、高速フーリエ変換を用いて変換する段階を含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１６】
損失のない圧縮方法を前記圧縮された高調波値に適用する段階を含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
【請求項１７】
前記圧縮された少なくともいくつかの周波数コンポーネントを複数の電力信号を表わすファイル構造に格納する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１８】
前記圧縮された周波数コンポーネントを１か月以上の間電力信号を表わすファイル構造に連続して格納する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記圧縮された周波数コンポーネントを通信リンクを介して送信する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記周波数コンポーネントの少なくともいくつかを圧縮する段階は、前記周波数コンポーネントの各々を個別に圧縮する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２１】
前記周波数コンポーネントの少なくともいくつかを圧縮する段階は、リアルタイムで圧縮する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２２】
前記周波数コンポーネントの少なくともいくつかを圧縮する段階は、不可逆的圧縮を使用する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２３】
前記周波数コンポーネントの少なくともいくつかを個別に圧縮する段階は、前記波形の少なくとも３つの期間に亘って個別に圧縮する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２４】
前記電力信号は、電流信号を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２５】
前記電力信号は、電圧信号を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２６】
前記電力信号のサンプルを獲得する段階は、前記電力信号のサイクル毎の同一数のサンプを表わすデータを獲得する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２７】
前記波形を複数の周波数コンポーネントへ分解する段階は、時間内に共に伸張するコンポーネントへ分解する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２８】
モニタされた電気的な電力信号の表現を格納する方法において、
前記電力信号のサンプルを獲得する段階と、
前記サンプルをグループに分割する段階であって、前記グループの各々は、前記グループに含まれる前記電力信号のサイクルの番号に基づいて決められる、段階と、
各グループの前記サンプルを高調波コンポーネント値に変換する段階と、
前記高調波コンポーネント値の表現を不揮発性メモリ媒体上に少なくとも１週間分連続的に格納する段階であって、前記表現は、前記高調波コンポーネント値の値が実質的に変化しない時間範囲の間の前記高調波コンポーネント値の平均値、および、その範囲の表示を含む、段階と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２９】
前記表現を格納する段階は、前記高調波コンポーネント値の圧縮した表現を格納する段階を含むことを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記圧縮した表現を格納する段階は、複数のサイクルに亘る各高調波成分の値をともに圧縮することに基づいた圧縮を格納する段階を含むことを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
複数の期間に亘って、前記周波数コンポーネントの少なくともいくつかの前記値を圧縮する段階は、不可逆的圧縮方法を用いて、前記電力信号のサンプルを圧縮する段階を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３２】
前記サンプルを圧縮する段階は、リアルタイムで圧縮する段階を含むことを特徴とする請求項３１記載の方法。
【請求項３３】
前記サンプルを獲得する段階は、前記電力信号の１サイクル当たり少なくとも５０個のサンプルの速度で獲得する段階を含むことを特徴とする請求項３２記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力品質をモニタリングする分野に関し、特に、電力品質のデータを後に参照するためのストレージに関する。
【背景技術】
【０００２】
高品質の電力サービスを提供するために、電力ネットワークに沿った異なる位置で電気信号の品質をモニタすることが望まれる。特に、特定の事象（イベント）が生じたときに、その事象（例えば、停電）の原因を理解するためにネットワークの様々な位置で電流と電圧の波形を知ることが望まれる。
【０００３】
ヴァン・ドームらの米国特許第５，７３６，８４７号は、その明細書は参照のためにここに組込まれるが、電力波形を読み取って表示し、その波形のパラメータを計算するための電力計について記述する。これらのパラメータは、例えば、電流、電圧、電力、複数の位相信号の波形間の位相関係、力率、周波数、キロ・ワット時間（ＫＷＨ）、キロ・ボルト・アンペア無効電力量（ＫＶＡＲ）、ＫＶＡＲＨ、ＫＶＡ、および、ＫＶＡＨを含む。
【０００４】
しかしながら、ある場合には、波形および／または推定パラメータのオンライン表示では十分ではない。グリフィン・ジュニアらの米国特許第６，６７５，０７１号は、その明細書は参照のためにここに組込まれるが、すべての時間ですべての電圧波形データを獲得する電力品質装置を実現することが望ましいと述べるが、そのような装置は複雑な大量のデータにより実現不可能である。１サイクル当たり３２個のサンプルのサンプリング・レートでは、１９２０個のサンプルが毎秒収集される。電圧および電流の波形の両方を測定する三相メータに対しては、そのデータは６〜８倍多い。第６，６７５，０７１号特許は、波形中の変分を検出し、その検出された変分の時間に関連するデータを獲得することを示唆する。
【０００５】
フォースらの米国特許第６，６７１，６５４号は、その明細書は参照のためにここに組込まれるが、電力配分システムからの電力パラメータを測定するための電子機器について記述する。‘０７１特許のように、データは、事象（例えば、電流または電圧の急激な変化）が生じたときに限り、格納される。
【０００６】
カーティスの米国特許第６，６３９，５１８号は、その明細書は参照のためにここに組込まれるが、電気回路中の１またはそれ以上の測定値をモニタする回路モニタ装置について記述する。このモニタ装置は、アラーム目標値を選択するためのシステムを含む。
【０００７】
いくつかのモニタ・システムは、電気信号の平方２乗平均（ＲＭＳ）および／または電力だけを格納する。しかしながら、このデータは、問題の正確な性質を解明するためには必ずしも十分であるとは限らない。
【発明の開示】
【０００８】
本発明のいくつかの実施例は、関心のある事象が識別されたかどうかにかかわらず、１またはそれ以上の電力信号の波形を連続的に格納するための装置に関する側面を有する。本装置は、正常な電力事情の下で、少なくとも１か月、２か月または１年の長い期間に亘って、波形を格納するのに十分なメモリをオプションで含む。このような長期間に亘る波形の格納によって、事象時に重要であると考えられたのとは異なるパラメータを判断するためにその事象に振り返ることを可能にし、および／または、それらが生じた時には重要でないと考えられ、全く意識されなかった事象に立ち返ることも可能である。
【０００９】
本発明のいくつかの実施例では、電気的な電力信号の性質をオプションで考慮に入れて、連続的に格納された信号のデータは、この圧縮方法を使用して圧縮される。オプションとして、信号が獲得されると、その圧縮方法はリアルタイムで実行され、すべての圧縮されるデータが受け取られる前に圧縮決定が行なわれる。そのデータのあらゆる特定のセグメントに対する圧縮は、そのデータの小さいセグメントに基づいて、選択的に行なわれる。本発明のいくつかの実施例では、圧縮データのあらゆる部分を生成する際に、その圧縮を実行するプロセッサによって参照される非圧縮データの量は、比較的少なく、例えば、非圧縮データの１分未満、１秒、または１０分の１秒より小さい。利用可能なメモリ量、および／または、圧縮プロセッサによる圧縮に実際に使用されるメモリ量は、１００キロバイト未満であり、１０キロバイトの場合もある。
【００１０】
本発明のいくつかの実施例に従えば、事象の識別に費やされる処理労力および／または開発資源は、波形データを格納する際に関与する大量のデータを圧縮しおよび格納する段階に向けて指示される。
【００１１】
波形の格納は、電気的なサイクル時間（一般には、１／５０または１／６０秒）当たり少なくとも６４，１２８，２５６または５１２サンプルの高精度で選択的に実行される。
【００１２】
本発明のいくつかの実施例は、モニタされた電力信号を圧縮する際に不可逆的圧縮方法を使用する側面を有する。電力信号のために不可逆的圧縮方法の使用によって、高圧縮率の達成を可能にし、比較的少ない品質低下で大量のデータを格納することが可能になる。本発明のいくつかの実施例に従って、限られた数のパラメータを正確に格納する代わりに、電気的な電力波形全体がわずかな精度の損失で備えられる。１またはそれ以上の非常に有用なパラメータの正確な値が、より正確な情報が必要とされる場合、オプションとして波形と共に格納される。不可逆的圧縮は、約１〜２％以内の精度の損失であり、好ましくは約０．１％を含み、一方で５００分の１、１０００分の１またはより大きな圧縮率を達成する。
【００１３】
不可逆的圧縮は、リアルタイムで実行されてもよい。リアルタイム圧縮は、あるケースでは、比較的高い処理能力要求を備える圧縮ユニットを必要とする。
【００１４】
本発明のいくつかの実施例は、モニタされた電力信号をリアルタイムで圧縮することに関する側面を有する。リアルタイム圧縮は、大きな内部メモリを有する圧縮ユニットを必要とせずに、高速に実行される。リアルタイム圧縮は、代替的または付加的に、それが得られた時から１秒または０．５秒未満内に各サンプルに対して実行される。
【００１５】
本発明のいくつかの実施例は、信号を複数のコンポーネント（例えば、周波数コンポーネント）へ分解し、各コンポーネントを比較的長い時間のスパンに亘って個別に圧縮することにより、電気的な電力信号を圧縮する側面を有する。本発明のいくつかの実施例では、その圧縮は、少量のデータを使用して表わすことができるモデルに各コンポーネントの値を時間に亘って適合させる。例えば、同じ値を有するコンポーネントは、値およびその値が現われる時間スパンを決めることによりともに適宜に表わされる。各コンポーネントに対する値の圧縮は、他のコンポーネントのどの値にも関係せずに適宜に圧縮される。各サイクルの電力信号はそのコンポーネントへ分解され、そのコンポーネントの値は複数のサイクルに亘ってともに圧縮されてもよい。
【００１６】
圧縮は、コンポーネントの値をモデルに組み入れる際の小さなエラーを無視する不可逆的圧縮を含んでもよい。本発明のいくつかの実施例では、その不可逆的圧縮は、その装置の測定精度より小さいエラーを無視する。
【００１７】
本発明のいくつかの実施例では、複数のコンポーネントは、周波数コンポーネント（例えば、高調波）を含む。その周波数コンポーネントは、フーリエ変換（例えば、ＤＦＴ，ＦＦＴ）、コサイン変換（ＤＣＴ）、またはＺ変換のような変換を時間領域のサンプルに適用することにより、適宜に生成される。代替的または付加的に、その周波数コンポーネントは、異なる周波数に対応するフィルタ、デジタルまたはアナログのアレイを使用して生成される。さらに、代替的または追加的に、周波数コンポーネントは、時間パターンの認識を使用して生成される。周波数コンポーネントに代えて、そのコンポーネントは、例えば、電力信号のサイクルである時間的断片である時間コンポーネントを含む。
【００１８】
電気的な電力信号は、各高調波に対して平均値および連続サイクルのそれぞれの数を格納することにより表わされ、その高調波はその平均値に近い値を有する。フーリエ変換を実行することは比較的処理集約的ではあるが、達成されたその圧縮比、そして長時間間隔の電力信号の格納能力は、有利であると考えられる。
【００１９】
本発明のいくつかの実施例では、電力信号のサイクルの長さは継続的にモニタされ（つまり、公称上の５０または６０ヘルツにどれだけ接近しているか）、その結果、フーリエ変換は、そのサイクルからはみ出さずに、サイクルの信号に対して正確に実行される。本発明のいくつかの実施例では、電力信号のサンプリング速度はサイクル長に従って調整され、その結果、各サイクルはその長さにかかわらず、実質的に同じサンプル数を有する。各サイクルは、高速フーリエ変換に適合する予め定めるサンプル数（例えば、２５６サンプル）を有する。
【００２０】
電力信号のサイクルに正確に追跡することによって、高調波の値は、一般に信号の長期間に亘る値と同じか、非常に類似した値を有することになる。従って、もし変化のみを格納すれば、その圧縮は通常の電気信号に対して非常に高い圧縮率（例えば、１：１０，０００）を達成し、それにより大量のデータを格納することができる。
【００２１】
本発明のいくつかの実施例では、非常に低い値（例えば、０近く）を有する、高調波の値は格納されない。一般に、電気的な電力信号のサイクルにおける多くの高調波は、ほぼ０の値を有しており、従って、特にモニタされる電力線が十分に機能しているとき、格納スペースを必要としない。
【００２２】
本発明のいくつかの実施例における一側面は、信号のスペクトル・コンポーネントを格納することにより、少なくとも１週間または１月間の長い期間に亘って電気信号の波形を格納するということに関連している。スペクトル・コンポーネントが、適宜に圧縮されてもよい。
【００２３】
従って、本発明の典型的な実施例に従って、モニタされた電気的な電力信号の波形値を圧縮する方法が提供され、本方法は、波形の期間を表わすデータを獲得する段階、波形の複数の期間に亘って、電力信号の波形を複数のコンポーネントへ分解する段階、および、複数の期間に亘って、コンポーネントの少なくともいくつかの値を個別に圧縮する段階を含む。
【００２４】
電力信号の波形をコンポーネントへ分解する段階は、電力信号の波形を周波数コンポーネントへ分解する段階を含んでいてもよい。コンポーネントの少なくともいくつかの値を圧縮する段階は、コンポーネントの時間セグメントをモデルに組み入れ、その組み入れの係数を記録する段階を含む。そのモデルは、時間に対して一定の関数を含んでいてもよい。時間に対して一定の関数のための記録された係数は、単一の値および長さを含んでいてもよい。そのモデルは、時間に対して単調関数を含んでいてもよい。波形の期間を表わすデータを獲得する段階は、電力信号のサンプルを獲得する段階、および、そのサンプルを電力信号のサイクルに対応するグループに分割する段階を含んでいてもよい。波形を分解する段階は、各グループのサンプルを高調波のコンポーネント値へ変形する段階を含んでいてもよい。
【００２５】
少なくともいくつかのコンポーネントを別個に圧縮する段階は、各高調波のために、平均値のペア、およびその値が平均値に近接しているサイクルの番号を格納する段階を含んでいてもよい。その値が平均値に近接しているサイクルの番号は、連続した高調波の最小および最高を定める段階、および、最小と最大との間の距離が予め定められた距離より大きいときを決める段階によって決定されてもよい。その予め定められた距離は、高調波の最新の平均値を形成したパーセンテージであってもよい。その予め定められた距離は、高調波の形成された期待値に形成されたパーセンテージであってもよい。
【００２６】
サンプルを獲得する段階は、アナログ信号を獲得する段階、およびその信号をサンプリングする段階を含んでいてもよい。そのサンプルをグループに分割する段階は、その信号のメイン電力周波数を反復して決定する段階、および、それに応じてその電力信号のサイクルを決定する段階を含んでいてもよい。
【００２７】
その信号をサンプリングする段階は、そのメイン電力周波数に応答して決定される速度でサンプルリングする段階を含んでいてもよい。そのメイン電力周波数を反復して決める段階は、その獲得されたサンプルから決定する段階を含んでいてもよい。代替的または追加的に、そのメイン電力周波数を反復して決める段階は、獲得されたサンプルを生成するアナログ信号から決定する段階を含む。各グループのサンプルを変形する段階は、高速フーリエ変換を用いて変形する段階を含んでいてもよい。
【００２８】
本方法は、損失のない圧縮方法を圧縮された高調波値に適用する段階を含んでいてもよい。本方法は、圧縮された少なくともいくつかのコンポーネントを複数の電力信号を表わすファイル構造に格納する段階を含んでいてもよい。本方法は、圧縮されたコンポーネントを１か月以上の間電力信号を表わすファイル構造に連続して格納する段階を含んでいてもよい。本方法は、圧縮されたコンポーネントを通信リンクを介して送信する段階を含んでいてもよい。コンポーネントの少なくともいくつかを圧縮する段階は、コンポーネンの各々を個別に圧縮する段階を含んでいてもよい。コンポーネントの少なくともいくつかを圧縮する段階は、リアルタイムで圧縮する段階、および／または、不可逆的圧縮を使用する段階を含んでいてもよい。コンポーネントの少なくともいくつかを個別に圧縮する段階は、波形の少なくとも３つの期間に亘って個別に圧縮する段階を含んでいてもよい。電力信号は、電流信号または電圧信号を含んでいてもよい。波形の期間を表わすデータを獲得する段階は、波形のサイクルを表わすデータを獲得する段階を含んでいてもよい。
【００２９】
波形の期間を表わすデータを獲得する段階は、波形のサイクルより短いかあるいは長い期間を表わすデータを獲得する段階を含んでいてもよい。
【００３０】
波形を複数のコンポーネントへ分解する段階は、時間内に共に伸張するコンポーネントへ分解する段階を含んでいてもよい。
【００３１】
本発明の典型的な実施例に従って、モニタされた電力信号の値を圧縮する方法が提供され、電力信号のサンプルを獲得する段階、そのサンプルをその電力信号のサイクルに対応するグループに分割する段階、各グループのサンプルを高調波成分値に変形する段階、および、高調波コンポーネント値の表現を不揮発性格納媒体上に少なくとも１週間分連続的に格納する段階を含む。
【００３２】
その表現を格納する段階は、その高調波コンポーネント値の圧縮した表現を格納する段階を含んでいてもよい。圧縮した表現を格納する段階は、複数のサイクルに亘る各高調波コンポーネント値をともに圧縮することに基づいた圧縮を格納する段階を含んでいてもよい。
【００３３】
本発明の典型的な実施例に従って、電気的な電力信号をモニタするための装置が提供され、電力線信号を測定する電力線インターフェイス、不揮発性格納媒体、および、測定された電力線信号の波形情報の表現を、特定の事象が識別されたかどうかにかかわらず、格納媒体上に格納するために適合したプロセッサを含む。
【００３４】
電力線信号は、少なくとも１つの電流信号、および／または、少なくとも１つの電圧信号を含んでいてもよい。本プロセッサは、少なくとも１週間分の表現を連続的に格納するために適合している。本装置は、特別の事象を識別するために適合していなくてもよい。本格納媒体は、１ギガバイト未満の容量を有していてもよい。あるいは、本格納媒体は、１ギガバイト以上の容量を有していてもよい。本プロセッサは、測定された電力信号を少なくとも予め定められた最小の圧縮比で圧縮するために適合している。
【００３５】
本プロセッサは、予め定められた最小の圧縮比を達成するために不可逆圧縮レベルを調整するために適合している。本プロセッサは、測定された電力信号をリアルタイムで圧縮するために適合している。本プロセッサは、測定された電力信号を不可逆的圧縮方法で圧縮するために適合している。本インターフェイスは、電力信号の１サイクル当たり少なくとも８個のサンプルの速度で電力信号のサンプルを提供するために適合している。
【００３６】
本発明の典型的な実施例に従って、モニタされた電気的な電力信号の値を圧縮する方法が提供され、電力信号のサンプルを獲得する段階、および、不可逆的圧縮方法を用いて、その電力信号のサンプルを圧縮する段階を含む。サンプルを圧縮する段階は、リアルタイムで圧縮する段階を含んでいてもよい。サンプルを獲得する段階は、電力信号の１サイクル当たり少なくとも５０個のサンプルの速度で獲得する段階を含んでいてもよい。
【００３７】
本発明の特定の典型的な実施例は、図面と共に実施例の下記記述に関連して説明され、複数の図に現われる同一の構造、コンポーネントまたは部分は一般にそれらが現われるすべての図中に同じか類似する番号でラベルされる。
【実施例】
【００３８】
図１は、本発明の典型的な実施例に従う、圧縮ユニット１００の概要図である。圧縮ユニット１００は、電線、例えば、三相回線１０２および中性線１０４に接続され、品質をモニタするために、その上を通過する信号をモニタする。圧縮ユニット１００は、関心のある事象が識別されたかどうかに関連しないで、長期間に亘るモニタリング・データを連続的に格納することを可能にするために、電線から検出された信号を圧縮する。本発明のいくつかの実施例では、圧縮ユニット１００は、電流測定接続１３０および電圧測定接続１３２を含む。その接続は、物理的な接続、磁気的な接続、および／または、他のあらゆる結合を用いることを含む。
【００３９】
圧縮ユニット１００は、モニタされた信号を検出するアナログ・センサ１１０、検出されたアナログ信号をデジタル・サンプルに変換するＡ／Ｄ変換器１１４、および圧縮を実行する圧縮器１１２を含む。本発明のいくつかの実施例では、圧縮ユニット１００は、電力、位相の１つ以上、多重位相信号の波形間の関係、力率、メイン電力周波数、時間当たりのキロ・ワット（ＫＷＨ）、ＫＶＡＲ、ＫＶＡＲＨ、ＫＶＡ、全高調波歪み（ＴＨＤ）、平方２乗平均（ＲＭＳ）電流、ＲＭＳ電圧、および、ＫＶＡＨのような１またはそれ以上の検出された生データの１またはそれ以上のパラメータを決定するプロセッサ１１８をさらに含む。これらのパラメータの少なくともいくつかは、各位相のために計算されてもよい。代替的または付加的に、モニタされたパラメータは、サグ（sag）、スウェル（swell）、および／または、フリッカ（flickering）パラメータ、および／または、これらのパラメータを決定するのに使用されるデータを含む。いくつかのケースでは、様々な位相間の比率が計算される。プロセッサ１１８によって計算されるパラメータは、圧縮器１１２によって圧縮され、および／または、周知なように、警報を生成するために使用されてもよい。プロセッサ１１８によって計算されるパラメータは、高い有用性を有するパラメータ、および／または、波形中の小さな不正確さによって相対的に影響されるパラメータがある。これらのパラメータは、波形に適用される不可逆的圧縮による不正確さを回避するために、波形自体に加えて格納されてもよい。
【００４０】
圧縮器１１２は、リアルタイムで圧縮を行なってもよく、信号は信号が得られたときから１秒または１０分の１秒未満で圧縮される。圧縮器１１２からの圧縮データは、ディスク駆動装置、コンパクト・フラッシュ・メモリまたは他の不揮発性メモリのような周知の任意のタイプの格納ユニット１２０上に格納されてもよい。本発明のいくつかの実施例では、格納ユニット１２０は、数か月または１年以上に亘って蓄積されたデータを格納することができるように、比較的大きい。格納ユニット１２０は、比較的大きく、つまり１ギガバイト、１０ギガバイト、あるいは４０ギガバイトより大きくてもよい。代替的または付加的に、圧縮器１１２の圧縮は非常に高いので、１ギガバイトより少ない比較的小さな格納ユニット１２０でも十分である。
【００４１】
本発明のいくつかの実施例では、圧縮器１１２は、格納ユニット１２０上に格納されるまでデータを一時的に格納するキャッシュ・メモリを含む。代替的または付加的に、キャッシュ・メモリは、圧縮に必要なデータを格納する。キャッシュ・メモリは、１０メガバイト未満のサイズでよく、１メガバイトまたは１００キロバイト未満でもかまわない。
【００４２】
圧縮した信号を格納するために代替的または付加的に、その圧縮した信号は、遠隔ユニットへの送信のために送信機１２４へ転送される。その信号は、合理的な帯域幅で送信を行うようにするために、それらの送信前に圧縮される。その送信は、モニタされた電力線、ワイヤレス通信リンク、ケーブル、および／または、電話回線上を含む周知の任意の通信リンクを使用して行なわれる。遠隔ユニットでは、送信された信号は、格納され、表示され、および／または、分析される。本発明のいくつかの実施例では、格納ユニット１２０に格納された圧縮信号は、制御ステーション１２６からアクセス可能であり、それは圧縮信号を表示し、および／または、分析するために使用されてもよい。以下説明されるように、その信号は、特定の日付および／またはタイプの信号を素早く検索できるように格納されてもよい。制御ステーション１２６もまた圧縮ユニット１００の動作属性を形成するために使用されてもよい。
【００４３】
アナログ・センサ１１０は、上記米国特許第５，７３６，８４７号に記述されたものを含む周知の任意のタイプでよい。圧縮器１１２は、電力信号の各サイクルのために、モニタされた信号の各々に対してフーリエ変換（つまり、ＦＦＴ）を行なうための十分な処理能力を有する。
【００４４】
Ａ／Ｄ変換器１１４は、検出された信号の所要数の高調波をカバーするのに十分な速度で動作する。本発明のいくつかの実施例では、Ａ／Ｄ変換器１１４は、予め定められた十分な高速度で動作する。あるいは、Ａ／Ｄ変換器１１４のサンプリング・レートは、測定された信号のメイン電力周波数に従って調整される。異なるサンプリング・レートが、異なるライン、および／または、同じライン上の異なる信号（例えば、電流、電圧）に対して使用されてもよい。あるいは、同じサンプリング・レートが、アナログ・センサ１１０によってサンプリングされたすべての信号に使用されてもよい。
【００４５】
Ａ／Ｄ変換器１１４は、実質的に任意の適切なサンプリング・ワード・サイズ、例えば１６ビットを有する。サンプリング・ワード・サイズは、測定装置の精度に従って任意に選択される。
【００４６】
図２は、本発明の典型的な実施例に従う圧縮方法のフローチャートである。サンプリングされた信号に基づいて（２０２）、メイン電力周波数は、位相ループ・ロッキング（ＰＬＬ）方法のような任意の周知の方法を用いて、ゼロ交差検出または自己相関のような特性を選択的に利用して、決定される（２０４）。メイン電力周波数に対応するサンプリング・レートが計算される（２０６）。計算されたサンプリング・レートがＡ／Ｄ変換器１１４の現在のサンプリング・レートと実質的に異なる場合（２０８）、変更が必要であるという判定または１以上のサイクル直後に、そのサンプリング・レートは計算されたサンプリング・レートへ変更される（２１０）。あるいは、その変更は例えばヒステリシス・アルゴリズムを使用して徐々に行なわれる。
【００４７】
検出信号の各サイクルのサンプルは、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）を使用して、周波数領域（つまり実数および複素値から形成される高調波ベクトル）へ変換される（２１２）。代替的または付加的に、検出信号の１またはそれ以上のパラメータ値が決定される（２１４）。各パラメータおよび高調波に対して、圧縮器１１２は、その値および等しい値の範囲長をそれぞれ追跡して、その値が実質的に変化しない時間（あるいはサンプル）範囲を決定する（２１６）。その時間範囲を決定する典型的な実施例（２１６）は、図３に関して、以下に説明される。図４に関して以下説明されるように、決定した値および範囲（２１６）は、例えば適切なファイル形式で格納されてもよい（２１８）。本発明のいくつかの実施例では、そのファイル形式は、任意の適切な可逆的、および／または、Ｌｅｍｐｅｌ  Ｚｉｖ  Ｗｅｌｃｈ（ＬＺＷ）圧縮のような技術で既知の汎用目的（つまり、圧縮信号によって表わされるデータのタイプに依存しない）の圧縮方法を使用して、さらに圧縮される。
【００４８】
本発明のいくつかの実施例では、その周波数の対応サンプリング・レートを計算する段階（２０６）をより詳細に参照すると、そのサンプリング・レートは、圧縮中に使用される高調波の数に基づく。本発明の典型的な実施例では、１２８個の高調波が使用されるが、より正確な圧縮を達成するために、および／または、高周波および／または遷移イベントを捉えるために、より多くの高調波が用いられてもよい。例えば、５０ＨＺのメイン電力周波数中で、約２０，０００個の高調波に対応する１ＭＨｚのサンプリング・レートが、モニタされる電気信号上の高速遷移を捉えるために使用されてもよい。高い高調波は一般に０の値を有するので、圧縮信号のサイズは、多数の高調波の使用によって実質的に影響されない。あるいは、フーリエ変換を実行する際に圧縮器１１２から要求される処理電力を削減するために、高精度が必要でない場合、より少数の高調波（例えば、３２個）が使用されてもよい。使用されるサンプリング・レートは、メイン電力周波数掛ける高調波数の２倍に等しくてよく、それによりモニタされる信号の各サイクルに対して、所望の高調波数を形成するために十分なサンプル数となる。例えば、１２８個の高調波を達成するために、５０ヘルツの周波数で動作する電力線に対しては、１２．８ｋＨｚのサンプリング・レートが使用され、一方６０ヘルツの周波数に対しては、１５．３６ｋＨｚのサンプリング・レートが使用される。
【００４９】
本発明のいくつかの実施例において、計算されたサンプリング・レートが現在のサンプリング・レートと実質的に異なるかどうか（２０８）を決めることに関して、その値は、その差が圧縮に与える影響に基づいて、実質的に異なると考えられる。モニタされた電気信号のサイクルがたとえ実質的に同じであっても、その差が連続するＦＦＴサイクルの値を異ならせる可能性が高い場合、Ａ／Ｄ変換器１１４のサンプリング・レートは変更されてもよい（２１０）。
【００５０】
メイン電力の周波数をサンプルされた値に基づいて決定することに代えて、メイン電力周波数は、当技術で既知の方法を使用して、アナログ信号から決定される。圧縮ユニット１００が複数の電力線上で動作する場合、サンプリング・レートは、ラインのメイン周波数の平均に基づいて、あるいは関連する電力線の周波数が一般に同じであるとしてその代表的な電力線として使用されるラインの１つのメイン周波数に基づいて、決定されてもよい。代替的または付加的に、例えば、異なる電力線が関連していない場合、異なるサンプリング・レートが異なる電力線に対して使用される。
【００５１】
メイン周波数の変化に応じてサンプリング・レートを調整することに代えて、要求されたものより高いサンプリング・レートが使用され、そのメイン周波数はそのサンプルをサイクルへグループ化するために使用される。この代替に従って、デジタル・フーリエ変換（ＤＦＴ）またはＺ変換またはＤＣＴ変換のような他の変換がＦＦＴの代わりに使用されてもよい。代わりに、そのサンプルは、ＦＦＴに必要なサンプル数に再サンプリングされる。
【００５２】
本発明のいくつかの実施例において、メイン電力周波数が決定される信号との同期が失われる場合、同期が回復されるまで、最後に決定したメイン電力周波数が（他のモニタされる信号のために）サイクル長を決定するのに使用される。
【００５３】
ＦＦＴ変換の使用に代えて、他の方法が各サイクルの値を高調波に変換するために使用されてもよい。これらの代替方法は、例えばＤＣＴ変換またはＺ変換のような他の変換を含む。代替的または付加的に、フィルタ・アレイおよび／または時間パターン認識（time pattern recognition）が各サイクルの値を高調波に変換するために使用される。本発明のいくつかの実施例において、その値が実質的に変化しない時間範囲を決定すること（２１６）に関して、その値が予め定められたパターンに従ってわずかに変化する場合、これは圧縮形式で述べられる。これによって、信号のより正確な再構成および／またはより高い許容差値の使用が認められる。
【００５４】
高調波の値が実質的に変化しない時間範囲を決定（２１６）することに代替してまたは付加して、圧縮器１１２は、その測定値を予め定められた関数またはパターン、例えば、単調増加または減少ラインへ、および／または、低次の多項式へ適合するように試みてもよい。さらに、代替的または付加的に、圧縮器１１２は、予め定められた関数の設定からその値の最適な適合を達成する関数を選択する。圧縮の結果は、選択された関数の表示および使用された係数を含む。
【００５５】
図３は、本発明の典型的な実施例に従って、高調波またはパラメータ（ともに単に総称して「高調波」を使用し、以下引用する）の値が実質的に同じである時間範囲を決定する方法のフローチャート（２１６）である。図３の手順において、変数ｍｉｎ，ｍａｘ，ａｃｃおよびａｖｅｒａｇｅは、その値が実質的に同じ（つまり、ｍｉｎとｍａｘの間の差が小さい）である実行中、高調波の値の最小、最大、合計および平均値をそれぞれ格納する。変数ｃｏｕｎｔは、現在実行中の値の数を格納する。
【００５６】
開始（３００）で、新しい信号の記録が開始し（図４に関連して以下記述されるように）、実質的に異なる値が高調波に対して受信される場合（３３０）、変数ｍｉｎ，ｍａｘおよびａｃｃは、新しい受信値の値、変数ｎｅｗ、つまりｍｉｎ＝ｍａｘ＝ａｃｃ＝ｎｅｗに関連して設定される（３０２）。その後、別の新しい受信値（ｎｅｗ）を受信する（３０３）。次に受信した値ｎｅｗは、ｍｉｎおよびｍａｘと比較され、これらの変数のいずれの値が変更されるべきかどうかを決める（３０４）。つまり、
もしｎｅｗ＜ｍｉｎの場合、ｍｉｎ＝ｎｅｗ
ｎｅｗ＞ｍａｘの場合、ｍａｘ＝ｎｅｗ
最小値と最大値との間の差は、その値が同じ実行に属していると考えられる間、最大許容差値（maximal tolerance）と比較される（３０６）。ｍｉｎとｍａｘとの間の差が許容される許容差より大きい場合（３３０）（つまり、｜ｍａｘ−ｍｉｎ｜＞ｔｏｌｅｒａｎｃｅ）、前の実行は閉じられ（３１０）、また、新しい実行は動作３０２から開始する。前の実行を閉じる段階（３１０）は、実行中のサンプル数（ｃｏｕｎｔ）と共に実行サンプルの平均値（ａｖｇ）を格納する段階を含む。その平均を格納することに代えてまたは付加して、その合計（ａｃｃ）が格納されてもよい。ｍｉｎとｍａｘとの間の差が許容できる許容差内にある場合（３０６）、その新しい値ｎｅｗがａｃｃに加えられ、１だけｃｏｕｎｔが増加する（３１５）。その後、高調波の別の値を受信する（３０３）。
【００５７】
図３の方法を複数回巡回を実行した後に、ａｖｇおよびｃｏｕｎｔの多くのペア値が受け取られる。一般に、電気的な電力信号では、同じか非常に近似した高調波値が、メイン電力周波数の連続する多くのサイクルに亘って現われる。従って、電気信号における多くのサイクルの表現は、比較的少ない数のペア値、および、出現する連続サイクルの数を用いて達成することができる。
【００５８】
たとえ本発明の圧縮方法を用いる削減がある高調波に対して比較的低くても、ある高調波における削減が非常に大きくなるように、値の一様性は高調波のいくらかにとっては特に正しいことに注意すべきである。
【００５９】
本発明のいくつかの実施例において、高調波の値自体を格納する代わりに、関連づけられると分かる２つの高調波間の比率が格納される。あるケースには、そのような比率は値それ自身より安定している。本発明の典型的な実施例では、高い高調波と基本波との間の比率が使用される。代替的または付加的に、圧縮ユニット１００は、どのオプションが現在より多くの安定した値を提供するかに従って、高調波の値自体または比率のいずれを格納するべきかどうかをリアルタイムで選択する。
【００６０】
本発明のいくつかの実施例では、許容差値は、高調波の公称値の割合として設定される。あるいは、その許容差値は、基本波または全信号の割合として設定される。許容差は、精度と圧縮比との間の所望のトレードオフに従って構成されてもよい。その構成では、信号測定の不正確さは、許容差のパーセンテージが信号測定の不正確さより小さくないように、考慮に入れられてもよい。不正確さが比較的高い（例えば、測定値の０．１％）場合には、不可逆的圧縮により情報が失われないように、その許容差値はその測定装置の固有の不正確さに設定されることに注目すべきである。本発明の典型的な実施例では、公称値の０．１−１％の間の許容差が用いられる。あらかじめ形成された許容差値の使用に代えて、その許容差値は圧縮のパラメータに従って時間とともに調整されてもよい。本発明の典型的な実施例では、その許容差値は達成された圧縮比に従って調整される。データ記録４１４（図４）が完了する毎に、その記録４１４の圧縮比は決定され、それにより次のデータ記録に対する許容差が所望の圧縮比を達成するために選択される。
【００６１】
圧縮したすべての信号に同じ許容差が使用される。あるいは、例えば高調波および／またはパラメータの各々の重要性に従って、異なる許容差値が異なる高調波および／またはパラメータに使用されてもよい。公称値は、高調波の形成された所定の期待値であってもよい。あるいは、その公称値は、直近のサイクルにおける高調波の値に基づいて決定される平均値であってもよい。
【００６２】
本発明のいくつかの実施例では、複素数値を有する高調波については、図３の方法が、高調波の実数部および虚数部に対して個別に実行される。あるいは、その方法は、ｍｉｎとｍａｘとの間の差の大きさに基づいて実行される許容差への比較とともに、高調波の複素数値上で実行さわれてもよい。さらに、代替的または付加的に、図３の方法は、高調波の値の振幅および位相上で個別に実行されてもよい。
【００６３】
図４は、本発明の典型的な実施例に従って、圧縮したデータの格納配列４００の概要図である。その圧縮データは、セション４０２に属するファイル４０４中に組織されてもよい。単一のセション４０２のファイル４０４間にデータ・ギャップがないように、単一のセション４０２のファイル４０４が連続的に得られる。しかしながら、セション４０２間に、例えば瞬間の停電および／またはユーザのストップ／スタート命令によるデータ・ギャップがあってもよい。
【００６４】
各ファイル４０４は、ヘッダ４１０、ファイルによって運ばれるデータ形式を識別する情報レコード４１２、および圧縮データを含むデータ・ブロック・レコード４１４を含む。本発明のいくつかの実施例では、各データ・ブロック・レコード４１４は、ヘッダ４２０、および信号フィールド４２２（４２２Ａ，４２２Ｂ，４２２Ｃ等と記されている）からなり、各信号フィールド４２２は圧縮ユニット１００によってモニタされた単一の信号に対応する。単一の値パラメータに関連する信号のために、信号フィールド４２２Ｂによって図示される。信号フィールド４２２Ｂは、長さフィールド４３０、対の平均値（図３のａｖｇ）であるアレイ４３２、およびモニタされた信号（図３のｃｏｕｎｔ）に連続的に現われる時間の番号を含む。アレイ４３２の値は、図３の動作３１０で格納される。本発明のいくつかの実施例では、平均値は、信号の平均値と公称値との間の比率を示すことにより示される。比率の使用は、一般にその平均値を格納するために必要な格納スペースを削減させる。
【００６５】
それらの高調波によって表わされる波形信号に関連する信号フィールド４２２は、信号の高調波に対応する複数の高調波フィールド４３８、および、信号フィールド４２２Ｄ中の高調波フィールド４３８の番号を示す番号フィールド４３４からなる信号４２２Ｄによって図４に表わされる。各高調波フィールド４３８は、高調波フィールド４３８が関連する高調波を示すＩＤフィールド４３６、平均値のペアおよび連続的に現われる時間の番号を含むアレイ・フィールド４３２、および、アレイ・フィールド４３２中のペアの数を示す長さフィールド４３０を含む。本発明のいくつかの実施例では、０の値を有する高調波は、信号フィールド４２２Ｄにリストされない。多くの高い高調波は、通常、電力線信号に０の値を有するので、０の値の高調波を格納しないことは有利である。代わりに、信号フィールド４２２Ｄは、計算された各高調波のための高調波フィールド４３８を含むので、すべての信号フィールド４２２Ｄは同数の高調波とＩＤフィールド４３６を有し、番号フィールド４３４は要求されない。さらに、あるいは、有利な場合として、番号フィール４３４は、すべての高調波およびＩＤフィールド４３６に対する値があることを示す。
【００６６】
高調波の値が比較的長い期間（例えば、１０サイクル以上）に亘ってすべてのサイクルで実質的に変更する場合、格納のために異なるフォーマットが、例えば測定値のみを格納するために、および／または、連続する値間の差を格納するために使用されてもよい。特別の指示が異なるフォーマットの使用を示すために使用されてもよい。
【００６７】
本発明のいくつかの実施例では、信号フィールド４２２Ｄ内の高調波の順序、例えば、基本波から連続して最も高い高調波（例えば、１２７個）まで任意に選択される。あるいは、例えば、ＬＺＷ圧縮を使用する損失のないよりよい圧縮のファイルを達成すると予想される高調波の順序が選択されている。高調波の順序は、ファイル４０４上に使用される損失のない圧縮方法および高調波の予測された類似性に従って選択されてもよい。本発明の典型的な実施例では、奇数の高調波は、偶数の高調波とは別に格納される。代替的または付加的に、その高調波は降順に格納される。
【００６８】
本発明のいくつかの実施例では、データ・レコード４１４すべては、実質的に、同じ信号のデータを含む。本発明の典型的な実施例では、レコード４１４に格納された信号は、現在の波形信号および電圧波形信号を含んでおり、それは長い信号フィールド４２２Ｄで表わされる。さらに、レコード４１４に格納された信号は、平方２乗平均（ＲＭＳ）電圧およびＲＭＳ電流を含んでいてもよい。あるいは、異なるデータ・レコード４１４は信号の異なるセットと関連する。
【００６９】
データ・レコード４１４のヘッダ４２０は、レコード４１４に関連するデータの開始時間および／または終了時間を示してもよい。本発明のいくつかの実施例では、時間表示は、ヘッダ４２０中に圧縮ユニット１００の内部時間方式を使用する。以下に記述されるように、各ファイルの情報レコード４１２は、地域時間（つまり、標準時間）および内部時間を標準（地域）時間へ変換するために使用することができる対応する内部時間を示してもよい。ヘッダ４２０内の内部時間の使用によって、より短い時間フィールドを使用することができ、および／または、単一ファイルのデータ獲得中に地域時間の人間の誤った設定による時間矛盾の可能性を除去することができる。地域時間によって、圧縮したデータを他の圧縮ユニット１００のデータと、および／または、他の事象（イベント）と比較することが可能となる。地域時間は、各ファイル４０４中に示されてもよく、その結果、内部時間の時間的なゆがみは、獲得したデータのために示された時間に対しては大きなドリフトを引き起こさないであろう。
【００７０】
ファイル４０４のデータ・レコード４１４は各々、特定の時間間隔のすべての信号が単一のデータ・レコード４１４に含まれるように、一意の時間間隔の信号に関連する。単一のファイル４０４のデータ・レコード４１４は、それらが関連する時間間隔に従って連続して順序付けられてもよい。異なるデータ・レコード４１４が異なる長さの時間間隔と関連していてもよい。本発明のいくつかの実施例では、データ・レコード４１４は、予め定められた長さまでの時間間隔、例えば２−１０分、つまり５分の時間間隔のデータに関連するように制限されていてもよい。本発明のいくつかの実施例では、アレイ４３２が一種の時間指示としてサイクル数を使用するので、メイン電力周波数の変化の範囲を時間上で制限するように選択される。
【００７１】
代替的または付加的に、データ・ブロック・レコード４１４は、例えば約０．５−２メガバイトの間の最大のサイズを有する。さらに、代替的または付加的に、データ・レコード４１４は、単一のプロセッサ上で単一のレコード４１４のデータを操作することが簡単であるので、そのオリジナルの非圧縮データのサイズによって制限される。本発明の典型的な実施例では、データ・レコード４１４は、２−２０メガバイトのデータまでに関連して制限される。
【００７２】
ファイル４０４は、演算（例えば、復元）および２０−４０メガバイトまでの格納装置によって実際に管理されるサイズより大きくならないように制限される。代替的または付加的に、ファイル４０４は、ファイルが関連する時間スパン（例えば１日または１週間より多くなく）、および／または、ファイルが含むデータ・レコード４１４の数に制限される。本発明のいくつかの実施例では、ファイル４０４は、ファイルが関連する時間スパン、および／または、ファイルが含むデータ・レコード４１４の数に制限されることはない。
【００７３】
本発明のいくつかの実施例では、圧縮ユニット１００の構成パラメータが変化する場合、および／または、情報レコード４１２の他の情報が変化する場合、現在のファイル４０４は閉じられ、新しいファイル４０４がオープンになる。従って、単一のファイル４０４のヘッダ４１０および情報レコード４１２中のデータは、変更なしに全ファイルに関連する。代替的または付加的に、情報レコード４１２の１またはそれ以上のフィールドは、異なるデータ・レコード４１４、および／または、異なる信号４２２のための異なる構成値を示す余地を含む。
【００７４】
ファイル・ヘッダ４１０は、ファイル４０４が属するセション４０２、およびそのセション内のファイル４０４の位置を識別することができる。本発明のいくつかの実施例では、本技術で既知のように、ファイル・ヘッダ４１０は、さらにタイプとバージョンを示す。代替的または付加的に、ファイル・ヘッダ４１０は、ファイルのデータが開始し、および／または、終了する地域時間を示す。さらに、代替的または付加的に、ファイル・ヘッダ４１０は、ファイルのデータが開始し、および／または、終了する内部クロックのポイントを示す。本発明のいくつかの実施例では、ヘッダ４１０は、ユーザがファイルを識別するために使用する文字列フィールドを含む。
【００７５】
情報レコード４１２は、各ファイル４０４が独立ユニットであるように、ファイル４０４の内容を理解するために要求される構成情報を適宜すべて含む。あるいは、一般に変化しないいくつかの情報は、各セション４０２の第１のファイル４０４にのみ含まれることがある。セション中に変更が生じると、その変更された情報は、変更が生じたファイル４０４中に、またはセション４０２の第１のファイルの中で示されたものと異なる値を有するすべてのファイル４０４中に、含まれる。
【００７６】
情報レコード４１２は、ファイル中のデータが暗号化および／または圧縮されたかどうか、および／または、暗号および／または圧縮に使用されたタイプの指示を含んでいてもよい。情報レコード４１２はさらに、例えば、使用される機器のタイプ、ネットワーク・トポロジー（接続形態）情報、および／または、信号数および／またはデータが格納されるタイプに関連する製品タイプ表示を適宜含む。本発明の典型的な実施例では、情報レコード４１２は、オペレータや会社名のようなデータについてユーザが理解できる情報を示す様々な一般的な文字列を含む。情報レコード４１２は、さらにファイル４０４が関連する時間間隔の開始時間および／または終了時間を示してもよい。情報レコード４１２は、ユーザによってまたは自動的に、内部時間と地域時間との対応付けが更新された結果を適宜示す。
【００７７】
本発明のいくつかの実施例では、データが収集された各信号に対して、情報レコード４１２は、信号のタイプ（例えば、複数の高調波よって表わされる波の１つ、実数パラメータ、複素パラメータ、遷移パラメータ）および信号の一意の識別子を示し、それば少なくとも部分的に人間が適宜判読可能である。各信号に対して、情報レコード４１２は、さらに、公称値や許容差のような図３の方法中の信号のために使用される属性を適宜示す。代替的または付加的に、各信号に対して、変換値および／または関数が測定値を実数振幅値（例えば、変圧器変換率による）に変換するために使用される。
【００７８】
情報レコード４１２は、さらにデータ・レコード４１４に格納された圧縮した情報によって適切に表わされない特別の事象についての情報を適宜含めることができる。例えば、本発明のいくつかの実施例では、圧縮ユニット１００は、高い周波数の高速遷移事象を識別するのに適するインターフェイスを含む。このような高速遷移事象に関するデータは、その事象が生じる時間を指すと共に情報レコード４１２に適宜格納される。本発明のいくつかの実施例では、情報レコード４１２は、デバッグ情報を含む。
【００７９】
情報レコード４１２に含まれるとしてここに格納されたデータは、代わりに、ヘッダ４１０および／またはファイル４０４の他のレコード中にその一部または全体が含まれてもよいことに注目すべきである。例えば、情報レコード４１２は、異なる情報に関連する複数のレコードに分割されてもよい。
【００８０】
典型的な実施例において、８つの信号（４つの電流および４つの電圧）が、１２．６ｋＨｚのレートでサンプリングすることによりモニタされる。各サンプルは、２バイトを適宜必要とし、毎秒獲得されるサンプルは２０４．８キロバイトを要求し、６か月では約６４００ギガバイトを要求する。上記の圧縮方法を使用すると、約１：１０００の圧縮比が達成され、追加の汎用目的の圧縮（ＬＺＷ）を使用すると、約１：１００００の全圧縮比が達成された。
【００８１】
上記実施例では、圧縮ユニット１００は、アナログ・センサ１１０および圧縮器１１２の両方を含むが、圧縮ユニット１００とは別のユニットである格納ユニット１２０を含んでいない。本発明の他の実施例では、例えば、検出が標準のアラーム監視ユニットによって行なわれる場合、アナログ・センサ１１０および適宜Ａ／Ｄ変換器１１４が圧縮器１１２とは別のユニットに含まれる。アラーム監視ユニットは、アラーム事象が識別される場合、検出されたデータだけではなく、検出されるデータをすべて圧縮器１１２に提供するために変更される。代替的または付加的に、格納ユニット１２０は、圧縮ユニット１００の中に含まれる。
【００８２】
圧縮ユニット１００は、あらゆる特定の電力線および／またはネットワーク・トポロジーを備える使用に制限されることはない。特に、圧縮ユニット１００は、あらゆる多相または単相電力ネットワークと共に使用されてもよい。その測定は、ラインを接地するために施されてもよく、ネットワークの全電力線より少なくてもよく、および／または、電流と電圧測定のあらゆる組合せに関連してもよい。さらに、圧縮ユニット１００は、平衡または非平衡ネットワーク、および、他の電気的なポイントと同様にデルタ／スターまたは他のハイブリッド・ネットワークを含む実質的にあらゆるネットワーク・トポロジーと共に使用されてもよい。圧縮ユニット１００は、実質的に、低電圧、中レベル電圧、高電圧、および、超高電圧を含む任意の電圧レベルに使用されてもよい。
【００８３】
上記記述では、圧縮は、メイン電力周波数の単一サイクルのパラメータまたは高調波に関して実行されるが、同じ圧縮方法がより少ない頻度またはより多い頻度で決定されるパラメータに関して使用されてもよい。本発明のいくつかの実施例では、その変換は複数のサイクルの各時間で行なわれると共に、高調波は各複数のサイクルの間比較される。あるいは、その変換は、電力線のサイクルより少ないサンプル、例えば半サイクル、または６分の１サイクルを表わすサンプルに関して実行される。これらの実施例は、例えば電力線のサイクルと異なる周波数で反復する干渉を有すると知られている電力ネットワーク中で使用される。本発明のいくつかの実施例では、変換周波数は予め決められている。あるいは、変換周波数は、測定信号に従って調整される。
【００８４】
代替的または付加的に、サグ、スウェル、および／または、フリッカのような１またはそれ以上のパラメータ値は、数サイクルに一度決定され、それに応じて圧縮が実行される。さらに、代替的または付加的に、１またはそれ以上の波形データは、高および低解像度で、２度格納されてもよい。高解像度コピーは、比較的高い圧縮許容差で各サイクルで適宜格納される一方、低解像度コピーは、数サイクルに一度、非常に低い圧縮許容差で格納される。
【００８５】
高調波またはパラメータ値を格納するに代えて、圧縮ユニット１００は、波形パターンを格納してもよい。波形パターンが実質的に変化するごとに（例えば、５−１０％以上）、新しいパターンが適宜格納される。
【００８６】
上記記述された方法は多くの方法に変更できることを認識するであろう。方法と装置の上記記述された説明は、本方法を実行するための装置および本装置を使用する方法を含むと解釈されるべきである。
【００８７】
本発明は、実施例によって提供される本発明の実施例の非制限的な詳細な説明により記述され、本発明の範囲を制限するようには意図されていない。例えば、プロセッサ１１８は、圧縮ユニット１００に必ずしも含まれない。プロセッサ１１８の機能は、ユニット１００によって実行されなくてもよく、あるいは圧縮器１１２のような圧縮装置１００の他のコンポーネントによって実行されてもよい。一実施例に関して記述された特徴および／またはステップは他の実施例で用いられてもよく、本発明のすべての実施例は特定の図中に示されまたはその実施例の１つに関連して説明された特徴および／またはステップの全てを必ずしも有するものではないことを理解すべきである。ここに記述された本実施例の変更は、当技術者に想起されるであろう。
【００８８】
上記記述された実施例のいくつかは、本発明者によって熟考されたベストモードを記述し、そのために本発明に必須でない構造、動作または構造および動作の詳細を含むことがあるが、それは例示として記述されている。ここに記述された構造および動作は、その構造または動作が異なっても、当技術で知られているように、同じ機能を行なう均等物によって置換することが可能である。従って、本発明の範囲は、請求項中で使用される要素および制限によってのみ制限される。請求項中に使用される場合、用語「からなる」、「含む」、「有する」、および、それらの活用形は「含むがこれらに限定されない」を意味する。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の典型的な実施例に従う圧縮ユニットの概要図である。
【図２】本発明の典型的な実施例に従う圧縮方法のフローチャートである。
【図３】本発明の典型的な実施例に従う高調波またはパラメータの値が実質的に同じである時間範囲を決定する方法のフローチャートである。
【図４】本発明の典型的な実施例に従う圧縮データの格納配列の概要図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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