(57)【要約】      （修正有）【課題】電力機器から発せられる放電信号を完全に計測できないような場合でも、計測した放電信号に基いて、電力機器を正確に評価できる計算機システムを提供する。【解決手段】本発明の計算機システムは、センサから出力される高周波放電信号を計測する電子回路と、電子回路を制御するコントローラと、電子回路が計測する高周波放電信号を記録するメモリと、を備え、コントローラは、高周波放電信号を計測するタイミングを、交流サイクルに基づいて調整するように電子回路を制御し、メモリから電子回路が計測した高周波放電信号を取得し、高周波放電信号に基いて、電力機器に発生した高周波放電信号を再現する。【選択図】図２
2019174425.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力が適用された電力機器から高周波放電信号を計測し、当該高周波放電信号に基いて前記電力機器を評価するための計算機システムであって、
センサから出力される前記高周波放電信号を計測する電子回路と、
前記電子回路を制御するコントローラと、
前記電子回路が計測する高周波放電信号を記録するメモリと、
を備え、
前記コントローラは、
前記高周波放電信号を計測するタイミングを、交流サイクルに基づいて調整するように前記電子回路を制御し、
前記メモリから前記電子回路が計測した高周波放電信号を取得し、
当該高周波放電信号に基いて、前記電力機器に発生した高周波放電信号を再現する、
計算機システム。
【請求項２】
前記電力機器は電力ケーブルであり、
前記高周波放電信号は、前記電力ケーブルの絶縁体の部分的な間隙に前記交流電力が適用されることによって生じる、
請求項１記載の計算機システム。
【請求項３】
前記電子回路のサンプリング周波数が前記センサから出力される前記高周波放電信号の周波数より小さいために、前記電子回路は前記センサから出力される全ての信号のうちの一部の信号を計測する、
請求項１記載の計算機システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記交流サイクルとして、前記交流電力のサイクルを前記電子回路に設定する、
請求項１記載の計算機システム。
【請求項５】
前記電子回路が前記高周波放電信号を計測するタイミングを前記交流サイクルに基づいて調整することは、
前記コントローラによって、前記交流サイクルのうち複数のサイクルが設定されることと、
前記電子回路が前記複数のサイクルに跨って前記高周波放電信号を計測するタイミングを調整することと、
を含む、
請求項１記載の計算機システム。
【請求項６】
前記電子回路が前記高周波放電信号を計測するタイミングを調整することは、前記交流サイクルに基づいて前記高周波放電信号の計測を開始する位相をシフトすること、を含む、
請求項１記載の計算機システム。
【請求項７】
前記コントローラは、
前記再現された前記放電信号に基いて、前記電力ケーブルの絶縁性能の良否を診断し、
診断結果を出力する、
請求項１記載の計算機システム。
【請求項８】
前記電子回路が前記高周波放電信号を計測するタイミングを調整することは、
前記コントローラによって、前記交流サイクルのうち複数のサイクルが設定されることと、
前記電子回路が前記複数のサイクルに跨って前記高周波放電信号を計測することと、
前記電子回路が前記複数のサイクルの夫々のサイクルにおいて、前記高周波放電信号の計測を開始する位相をサイクルの起点からシフトさせる、ことと、
を含む、
請求項１記載の計算機システム。
【請求項９】
前記複数のサイクルの間に計測された複数の高周波放電信号夫々の電荷量と、
前記高周波放電信号が計測されたサイクルの起点に対する、当該高周波放電信号が計測された位相と、
に基づいて、
前記コントローラは、前記交流電力によって前記電気機器に生じた高周波放電信号を再現する、
請求項８記載の計算機システム。
【請求項１０】
前記コントローラは、前記複数のサイクルのサイクル数を、前記高周波放電信号の周波数が前記電子回路のサンプリング周波数で除された値以上とする、
請求項８記載の計算機システム。
【請求項１１】
前記コントローラは、前記位相のシフト量を、前記電子回路のサンプリング周波数が前記複数のサイクルのサイクル数で除された値に基づいて設定する、
請求項１０記載の計算機システム。
【請求項１２】
前記コントローラは、
前記位相のシフト量を前記複数のサイクルのサイクル毎に大きくなるように設定する、
請求項８記載の計算機システム。
【請求項１３】
前記コントローラは、
前記位相のシフト量を前記複数のサイクルのサイクル毎にランダムに大きくなるようにする、
請求項８記載の計算機システム。
【請求項１４】
計算機システムが、交流電力が適用された電力機器から高周波放電信号を計測し、当該高周波放電信号に基いて前記電力機器を評価する方法であって、
前記計算機システムの電子回路がセンサから出力される前記高周波放電信号を計測するステップと、
前記計算機システムのコントローラが電子回路を制御するステップと、
前記コントローラが前記電子回路が計測した高周波放電信号をメモリに記録するステップと、
を備え、
前記コントローラが電子回路を制御するステップは、
前記高周波放電信号を計測するタイミングを、交流サイクルに基づいて調整するように前記電子回路を制御するステップと、
前記メモリから前記電子回路が計測した高周波放電信号を取得するステップと、
当該高周波放電信号に基いて、前記電力機器に発生した高周波放電信号を再現するステップと、
を備える、
電子機器を評価する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力機器を評価するための計算機システムに係り、特に、電力ケーブルに発生する放電信号を計測して、電力ケーブルの絶縁不良を診断する計算機システム、及び、その方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力機器を診断することは、例えば、電力系統、そして、工場やビル等所定域内の電力システムを安定して運用させるために重要である。一方、電力機器の寿命は長くなっていることと、複数の電力機器ごとに使用される環境が異なることと、そして、電力機器が劣化するメカニズムには多様な要因があること等から、電力機器の異常を診断することは容易くない。そこで、電力機器の診断を支援するシステムが提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、間欠性放電でも効率よく計測でき、低コストで２４時間監視し得る部分放電遠隔監視装置を得る、ことを目的として、部分放電センサの検出信号の強度を現場監視装置の比較回路１８の基準強度と比較し、検出信号の強度が基準強度以上である時に、基準強度以上の検出信号が発生したことを監視端末に通信手段を介して送信するシステムが記載されている。
【０００４】
さらに、特許文献２には、架設後の電力ケーブルの接続部における異常発生を自動的に検出する電力ケーブルの異常診断装置を提供することを目的として、部分放電センサから出力された信号を信号処理部で処理した後、バッファメモリに与えられる。データ処理部は、部分放電のφ−ｑ分布（又は、φ−ｑ−ｎ分布）における印加電圧のゼロクロス付近の部分放電パルスの波高値の増加によりケーブルの絶縁部の異常を検知する、システムが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７―２３２４９５号公報
【特許文献２】特開平５−８０１１２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
既述の従来例のシステムが、電力ケーブルの絶縁体内部の間隙部分（油隙、空隙等）で生じる放電信号に基いて電力ケーブルの絶縁性能を診断しようとしても、計測回路の動作周波数が高周波信号に対応できていないかぎり、そもそも、診断のためのプログラムがいかに優れていようが、部分放電信号の計測結果から電力ケーブルの絶縁性能の良否を正確に判定することは困難になる。そこで、本発明は、電力機器から発せられる放電信号を完全に計測できないような場合でも、計測した放電信号に基いて、電力機器を正確に評価できる計算機システム、及び、その方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明は、交流電力が適用された電力機器から高周波放電信号を計測し、当該高周波放電信号に基いて前記電力機器を評価するための計算機システムであって、センサから出力される前記高周波放電信号を計測する電子回路と、前記電子回路を制御するコントローラと、前記電子回路が計測する高周波放電信号を記録するメモリと、を備え、前記コントローラは、前記高周波放電信号を計測するタイミングを、交流サイクルに基づいて調整するように前記電子回路を制御し、前記メモリから前記電子回路が計測した高周波放電信号を取得し、当該高周波放電信号に基いて、前記電力機器に発生した高周波放電信号を再現する、計算機システムである。本発明は、さらに、電力機器を評価するための方法である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電力機器から発せられる放電信号を完全に計測できないような場合でも、計測した放電信号に基いて、電力機器を正確に評価できる計算機システム、及び、その方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】電力ケーブルに計算機システムを適用した形態の例に係るハードウェアのブロック図である。
【図２】計算機システムのハードウェアの構成例を示すブロック図である。
【図３Ａ】商用交流電力（１相分）に同期して、電力ケーブルの絶縁不良個所において発生し、センサによって検出される部分放電信号を示す波形図である。
【図３Ｂ】計算機システムの計測動作の一例を示す波形図である。
【図４】図２の計算機システムの機能ブロック図である。
【図５】計算機システムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】計算機システムが電力ケーブルを診断する処理の一例に係るフローチャートである。
【図７】計算機システムの信号計測動作の一例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を用いて、本発明に係る計算機システムの実施形態を説明する。この計算機システムは電力機器を評価するためのものであって、評価は電力機器の絶縁性能の良否を診断することを含む。電力機器として、電力系統（送電網、配電網）、工場、ビル、商業施設、駅等の大規模需要家への送電網、そして、配電網等に用いられる電力ケーブルを好適な例として説明する。計算機システムは、電力ケーブルから発せられる高周波信号を計測して電力ケーブルの絶縁性能の良否を診断する。高周波信号とは、電力ケーブルの絶縁体内部の間隙部分（油隙、空隙等）で生じる放電信号であってよい。以下、この信号を、部分放電信号、と称する。
【００１１】
図１は、電力ケーブルに計算機システムを適用した形態の例に係るハードウェアのブロック図である。符号１００は電力ケーブルである。電力ケーブル１００は、油浸紙ケーブル（Ｏｉｌ  Ｆｉｌｌｅｄ：ＯＦ）、又は、ＣＶケーブル（ｃｒｏｓｓｌｉｎｋｅｄ  ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＣＶ）でよい。
【００１２】
符号１０１は部分放電信号を検出するセンサである。このセンサは、電力ケーブルから部分放電信号を検出するため、電力ケーブルに沿って、１０１ａ，１０１ｂのように、所定間隔で複数存在する。センサは、高周波ＣＴ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒ：変流器）であってよい。高周波ＣＴのサンプリング周波数は数百ＭＨｚ以上であって、部分放電信号でも十分に検出できる。
【００１３】
複数のセンサ毎に計算機システム１０２が存在する。１０２ａはセンサ１０１ａに接続する計算機システムであり、１０２ｂはセンサ１０１ｂに接続する計算機システムである。計算機システムは、センサから出力される高周波信号（部分放電信号）に基いて電力ケーブルを診断する。
【００１４】
計算機システム１０２は、パソコン、エッジコンピューティングにおけるフィールド装置、フォグコンピューティングにおけるゲートウェイ、制御コントローラ、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、ＩＥＤ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  ｄｅｖｉｃｅ）、又は、ＭＵ（Ｍｅｒｇｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等でよい。計算機システムは、保護リレーに適用される形態であってもよい。
【００１５】
符号１０３は、センサ１０１が診断装置１０２に出力する信号の伝送ケーブルである。伝送対象が高周波信号のため、一般に同軸ケーブルでよい。符号１０４はストレージである。ストレージは、計算機システム１０２が計測した部分放電信号、電力ケーブルの診断の結果、そして、電力ケーブル１００に関連する情報等を蓄積する。電力ケーブに関連する情報は、電力ケーブル１００の材質や、各部の寸法、電気的特性のパラメータや重量、ケーブル長、製造年月日、敷設年月日等の属性情報の他、電力ケーブル１００の通電電圧、潮流量、過去の運用実績、停電履歴や電力系統上の接続構成、他の系統との接続関係等の電力ケーブルを運用するための各種の情報でよい。
【００１６】
符号１０５はサーバである。サーバ１０５は複数の計算機システム１０２を統合管理し、そして、ストレージ１０４に記録された情報を参照して、電力ケーブルを総合的に判定する。サーバは、例えば、複数の計算機システム１０２の診断情報を用いて、油隙等の位置の標定を行い、及び／又は、電力ケーブル１００の絶縁破壊までの期間を予測する。サーバは、総合的な判定のために、中央給電指令所、制御所、給電所、そして、変電所等と情報を共有するようにしてもよい。サーバ１０５は処理内容の違いや処理の負荷の分散等の理由により複数存在してもよい。ストレージ１０４も同様である。
【００１７】
ネットワーク１０６は、計算機システム１０２、ストレージ１０４、そして、サーバ１０５に接続して、これらの間で情報を伝送する。ネットワーク１０６の実装例は、ＩＥＥＥ  ８０２．３、各種産業用ネットワーク、ＩＥＣ  ６１７８４、ＩＥＣ  ６１１５８、ＩＥＣ  ６１８５０（ＩＥＣ  ６１８５０−９０−３含む）、ＩＥＣ  ６２４３９、ＩＥＣ  ６１８５０−７−４２０、ＩＥＣ  ６０８７０−５−１０４、ＤＮＰ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）３、ＩＥＣ  ６１９７０、ＩＥＥＥ  ８０２．１  ＡＶＢ、ＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ：登録商標)、ＤｅｖｉｃｅＮｅｔ、ＲＳ−２３２Ｃ、ＲＳ−４２２、ＲＳ−４８５、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ  ８０２．１５、ＩＥＥＥ  ８０２．１、モバイル通信、ＯｐｅｎＡＤＲ、ＥＣＨＯＮＥＴ  Ｌｉｔｅ（登録商標）、ＯｐｅｎＦｌｏｗ（登録商標）等でよい。計算機システム１０２、ストレージ１０４、そして、サーバ１０５間の通信フォーマットは上記プロトコルに従う。
【００１８】
アプリケーション層の通信プロトコルは、ｗｅｂ、ＨＴＴＰ（Ｈｙｐｅｒｔｅｘｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌｏ）、ＸＭＬ（Ｅｘｔｅｎｓｉｂｌｅ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）、ＳＯＡＰ、ＲＰＣ（Ｒｅｍｏｔｅ  Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ  Ｃａｌｌ）、又は、ＳＱＬであってよい。
【００１９】
計算機システム１０２はネットワーク１０６に接続せずに存在してもよい。その場合、計算機システム１０２はストレージの記憶機能を内部に備えればよい。ストレージ１０４、及び、計算機システム１０２のデータ記憶機能の実装例は、データベースやファイルサーバ、ストレージデバイス、ＮＡＳ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｔｔａｃｈｅｄ  Ｓｔｏｒａｇｅ）、ＳＡＮ（Ｓｔｏｒａｇｅ  Ａｒｅａ  Ｎｅｔｗｏｒｋ）、又は、不揮発性記憶媒体や外部記憶媒体でよい。
【００２０】
不揮発性記憶媒体は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメモリでよい。取り外しが容易な外部記憶媒体として、フロッピーディスク（ＦＤ）、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ（登録商標）、ＵＳＢメモリ、コンパクトフラッシュ（登録商標）等でよい。これらの記憶媒体に対して、計算機システム１０２は専用の接続インターフェースを備えればよい。
【００２１】
次に、計算機システム１０２のハードウェアの構成例を図２に示す。ＣＰＵ１２０は、不揮発性記憶媒体１２５からプログラムをメモリ１２４に転送してプログラムを実行する。実行プログラムとしては、オペレーティングシステム（以下、ＯＳと称す）やＯＳ上で動作するアプリケーションプログラムが例示される。ＣＰＵ１２０は、マルチコアＣＰＵ、メニーコアＣＰＵ、又は、ＦＰＧＡ内蔵ＣＰＵでよい。
【００２２】
ＬＡＮ１２１は、ＣＰＵ１２０上で動作するソフトウェアから送信要求、送信データを受け取り、ネットワーク１０６に対して送信し、そして、ネットワーク１０６から受信したデータを、バス１２６を介して、ＣＰＵ１２０、メモリ１２４、及び、不揮発性記憶媒体１２５へ転送する。ＬＡＮ１２１の実装例は、ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、ＡＳＩＣ、ゲートアレイ等のＩＣでよく、又は、ＣＰＵ１２０に一体化されてもよい。ＬＡＮ１２１は、ＭＡＣ層、ＰＨＹ（物理）層を含めたＩＥＥＥ  ８０２．３通信デバイスであってもよく、また、ＰＨＹ機能まで含めたものでもよい。ＬＡＮ１２１は、ＩＥＥＥ  ８０２．３規格のＭＡＣ（Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）チップ、ＰＨＹチップ、ＭＡＣとＰＨＹの複合チップでよい。なお、ＬＡＮ１２１は、ＣＰＵ１２０や、コンピュータ内部の情報経路を制御するチップセットに含まれていてもよい。
【００２３】
データ処理ＩＣ１２２はＡＤＣ１２３から転送されるセンサデータを計測し、バス１２６を介して、処理結果を、ＣＰＵ１２０、メモリ１２４、不揮発性記憶媒体１２５、ＬＡＮ１２１のいずれか、または複数に伝送する。ＣＰＵ１２０、ＬＡＮ１２１等からのアクセスにより、データ処理ＩＣ１２２に情報が設定されてもよい。設定される情報としては、ＩＣ（ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ等）としての回路構成情報やセンサデータの計測に関するパラメータである。
【００２４】
データ処理ＩＣ１２２の実装例は、ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤ、汎用ＩＣ、専用ＡＳＩＣ、ゲートアレイ、プロセッサを内蔵するＦＰＧＡ、そして、それらの上で動作するソフトウェアである。ＦＰＧＡ、ＣＰＬＤが実装される場合の回路構成情報（コンフィギュレーションデータ）は、不揮発性記憶媒体１２５に格納され、必要に応じて読み込まれてもよい。なお、回路構成情報を記憶する不揮発性記憶媒体１２５は、バス１２６に接続せず、専用の不揮発性記憶媒体としてデータ処理ＩＣ１２２と直結してもよい。
【００２５】
ＡＤＣ１２３は、センサ１０１から伝送されるアナログ信号をデジタル変換し、データ処理ＩＣ１２２に伝送するアナログ・デジタル変換回路（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）である。なお、ＡＤＣ１２３を複数備えて、それぞれの取り込み位相をずらして部分放電信号を計測してもよい。このようにすればＡＤＣ１２３単体のサンプリング周波数が低分解能であっても、高周波の部分放電信号を計測することができる。
【００２６】
メモリ１２４は、プログラムを記憶し、そして、データを一時記憶する記憶領域であり、不揮発性記憶媒体１２５から転送したＯＳ、アプリケーションプログラム等が格納される。メモリ１２４として、スタティックＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ等が挙げられる。
【００２７】
不揮発性記憶媒体１２５は、情報の記憶媒体で、ＯＳ、アプリケーション、デバイスドライバ等や、ＣＰＵ１２０を動作させるためのプログラムの保存、プログラムの実行結果であるデータの保存に利用される。不揮発性記憶媒体１２５として、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）やソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、フラッシュメモリが例示される。また、取り外しが容易な外部記憶媒体として、フロッピーディスク（ＦＤ）、ＣＤ、ＤＶＤ、ブルーレイ（登録商標）、ＵＳＢメモリ、コンパクトフラッシュ（登録商標）等の利用が例示される。
【００２８】
バス１２６は、ＣＰＵ１２０、ＬＡＮ１２１、メモリ１２４、不揮発性記憶媒体１２５をそれぞれ接続する。バス１２６としては、ＰＣＩバス、ＩＳＡバス、ＰＣＩ  Ｅｘｐｒｅｓｓバス、ＡＭＢＡ（登録商標）バス、システムバス、メモリバス、オンチップバス等が例示される。
【００２９】
データ処理ＩＣ１２２、そして、ＡＤＣ１２３のサンプリング周波数を２００ＭＨｚ、センサ１０１から出力される部分放電信号の周波数５００ＭＨとすると、計算機システム１０２は部分放電信号を十分に計測できず、その結果、電力ケーブルの油隙欠陥の程度を正しく診断できない。しかしながら、計算機システム１０２は、データ処理ＩＣ１２２  が低コストのもので、そのサンプリング周波数がセンサ１０１から出力される部分放電信号の周波数より劣っていても、計測データに基づいて電力ケーブルに発生する部分放電信号を再現して、電力ケーブルの絶縁性能の劣化程度を正確に診断できるようにしている。なお、「再現」を「推定」と言い換えてもよい。そして、計算機システム１０２は、サーバ１０５、及び／又は、ストレージ１０４を含めたものとして理解されてもよい。複数の計算機システムを纏めて、一つの計算機システムと理解されてもよい。
【００３０】
図３Ａは、商用交流電力（１相分）に同期して、電力ケーブル１００の絶縁不良個所において発生し、センサ１０１によって検出される部分放電信号を示す波形図である。図３Ａの符号１０００は交流電力を示し、電力ケーブルの絶縁不良個所において、交流電力のサイクル毎に、電圧値、電圧値の変化率に応じた、例えば、部分放電信号ａ，ｂ，ｃ，・・ｉが２ｎｓ毎に順番に出力される。センサ１０１は、複数のサイクル（第１サイクル、第２サイクル、第３サイクル、・・・）夫々において、部分放電信号ａ，ｂ，ｃ，・・ｉを検出して出力する。
【００３１】
一方、データ処理ＩＣ１２２のサンプリング周波数を５ｎｓとすると、交流電力の１サイクル当り、データ処理ＩＣ１２２は部分放電信号の一部しか計測できない。しかしながら、計算機システム１０２は、交流サイクルの複数のサイクルを重畳させ、複数のサイクル夫々で計測開始位相をシフトさせながらデータ処理ＩＣ１２２が計測した部分放電信号を合成して、電力ケーブルで実際に発生した高周波部分放電信号のパターンを、少なくとも１サイクル分で再現させ、これを評価することによって、電力ケーブルの絶縁状態を正確に診断できるようにした。計算機システム１０２は、電力ケーブルの印加電圧サイクル（商用交流電力）に基づいて、交流サイクルを決定してよい。好適には、印加電圧サイクルと同じサイクルでよい。交流サイクルの複数のサイクルが、最小の観測期間であり、観測期間に属する一つのサイクルが単位周期となる。
【００３２】
図３Ｂに示すように、ＣＰＵ１２０は、データ処理ＩＣ１２２のサンプリング周波数：２００ＭＨｚと部分放電信号の周波数：５００ＭＨｚとに基づいて、重畳されるサイクル数を“３”と決定し、これをデータ処理ＩＣ１２２に設定する。さらに、ＣＰＵ１２０は、計測開始位相のシフト量を１ｎｓと決定し、これをデータ処理ＩＣ１２２に設定する。
【００３３】
計測サイクルとして、重畳されるサイクル数は、部分放電信号の周波数、そして、診断装置側の動作周波数（ＡＤＣ１２３、そして、データ処理ＩＣ１２２夫々の動作周波数等）で決定されればよい。なお、データ処理ＩＣ（ＦＰＧＡ）１２２は、ｎｓ単位で信号の取込み位相のシフト量を調整することができる。
【００３４】
データ処理ＩＣ１２２は、自身の動作周波数である５ｎｓ毎に、部分放電信号を計測し、さらに、データ処理ＩＣ１２２は第１サイクルの起点１００２から計測開始位相を１ｎｓシフトさせてセンサから出力される部分放電信号の計測を開始すると、第１サイクルにおいて、部分放電信号ａ，ｄ，ｆ，ｉを計測できる。
【００３５】
そして、データ処理ＩＣ１２２は、第２サイクルの起点１００４から計測開始位相をさらに１ｎｓ、合計で２ｎｓシフトさせてセンサから出力される部分放電信号の計測を継続すると、第２サイクルにおいて、部分放電信号ｂ，ｅ，ｇ，ｊを計測できる。さらに、データ処理ＩＣ１２２は、第３サイクルの起点１００６から計測開始位相をさらに１ｎｓ、合計で３ｎｓシフトさせてセンサから出力される部分放電信号の計測を継続すると、第３サイクルにおいて、部分放電信号ｃ，ｈを計測できる。
【００３６】
ＣＰＵ１２０は、第１サイクルから第３サイクルの夫々のサイクルにおいて計測された部分放電信号を、サイクルの起点から部分放電信号の位相差を考慮して合成することによって、図３Ａに示す、１サイクルに発生する部分放電信号ａ，ｂ，・・・・ｉ，ｊを再現することができる。
【００３７】
次に、計算機システム１０２の機能ブロック図（図４）について説明する。図４に示される“モジュール”は、図２に示される一つ又は複数の要素によって実現される。モジュールは、プログラム、及び／又は、ハードウェアによって実現される機能として理解されてよい。モジュールを“手段”、“部”、又は、“要素”等と言い換えてもよい。
【００３８】
位相設定モジュール１１０は、記憶領域１１５の情報を参照して、既述のシフトされる位相の量（図３Ｂの“１ｎｓ”）を求め、これを計測信号受信モジュール１１３に設定する。位相設定モジュール１１０は、電力ケーブル１００に印加される電圧の交流周期に基づいて、計測信号受信モジュール１１３に、交流サイクルの開始、交流サイクルの時間情報、交流サイクルのゼロクロスのタイミング等を設定する。
【００３９】
サイクル数設定モジュール１１６は、記憶領域１１５の情報を参照して、既述の重畳されるサイクル数を決定し、これを計測信号受信モジュール１１３に設定する。なお、記憶領域１１５は、不揮発性記憶媒体１２５、及び／又は、ストレージ１０４に構成されてよい。さらに、なお、位相設定モジュール１１０は通信モジュール１１４と接続することにより、外部からの制御情報に基いて位相のシフト量を決定してもよい。また、サイクル数設定モジュール１１６も、通信モジュール１１４と接続することにより、外部からの制御情報に基いて、重畳されるサイクル数を決定してもよい。
【００４０】
計測信号受信モジュール１１３は、設定された情報に基いて、センサ１０１から出力される部分放電信号を計測する。計測信号受信モジュール１１３は、ＣＰＵやマイクロコンピュータ、ＣＰＵ、イクロコンピュータ内の特定のハードウェア機能モジュール、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）、ＣＰＬＤ（Ｃｏｍｐｌｅｘ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、専用ＩＣ、そして、アナログ・デジタル変換回路の一つ又は複数によって実現される。なお、計測信号受信モジュール１１３は、計測信号が正しく測定されたものであることを確認してから、計測値を取り入れてもよい。これはセンサ１０１やＡＤＣ１２３の異常、データ処理ＩＣ１２２が利用するＦＰＧＡにソフトエラーの可能性があるためである。
【００４１】
計測信号受信モジュール１１３は、計測した信号を記憶領域１１５に記憶する。計測信号受信モジュール１１３は取り込んだ部分放電信号を記憶領域１１５に記憶すべきかどうかを判定した上で部分放電信号を記憶領域１１５に記憶させてもよいし、計測した部分放電信号に所定の演算を加えた結果を記憶領域１１５に記憶させてもよい。
【００４２】
診断モジュール１１２は、記憶領域１１５を参照して、計測信号受信モジュール１１３が取り込んだ部分放電信号に基づいて、診断対象である電力ケーブル１００の異常を判定し、判定結果を記憶領域１１５に格納する。
【００４３】
通信モジュール１１４は、ネットワーク１０６を介して、計算機システム１０２への指令・設定パケットの受信や、計算機システム１０２からストレージ１０４やサーバ１０５へパケットを送信する。通信モジュール１１４は、ネットワーク１０６のプロトコルフォーマットにしたがように信号を整形して通信する。
【００４４】
通信モジュール１１４は、他の計算機システム１０２やストレージ１０４、サーバ１０５に一定遅延内での所定処理（例えば、他の計算機システム１０２への計測データ記憶処理）を実行させるため、通信の最大遅延を保証するリアルタイム通信方式を備えてもよい。
【００４５】
記憶領域１１５は、位相設定モジュール１１０での位相シフト量の決定、サイクル数設定モジュール１１６での重畳されるサイクル数の決定のために必要な関連情報を記憶する。関連情報は、電力ケーブル１００の材質や、電力ケーブル１００の各部の寸法、電力ケーブル１００の電気的特性のパラメータや重量、電力ケーブル１００のケーブル長、電力ケーブル１００の製造年月日、そして、電力ケーブル１００の敷設年月日等の電力ケーブル１００の属性情報、通電電圧、潮流量、過去の運用実績、油浸紙ケーブルにおける油圧の履歴、停電履歴や電力系統上の接続構成、他の系統との接続関係等の電力ケーブル１００の運用情報、部分放電信号の実測値（電荷量、位相）、部分放電信号の過去の計測値等の部分放電信号の履歴情報、計算機システム１０２の属性除法（データ処理ＩＣ１２２、ＡＤＣの動作周波数等）、そして、既述の重畳されるサイクル数等の計測の属性の一つ又は複数でよい。ＣＰＵ１２０は、位相のシフト量を、データ処理ＩＣ１２２の動作周波数、重畳されるサイクル数に基づいて決定してよい。ＣＰＵ１２０は、部分放電信号の周波数、そして、電荷量を、電力ケーブルの属性情報と運用情報とから予測するようにしてもよい。ＣＰＵ１２０は、部分放電信号の周波数とデータ処理ＩＣ１２２の動作周波数とに基づいて、重畳されるサイクル数を決定してもよい。
【００４６】
時刻同期モジュール１１８は、所定の時刻同期プロトコルにしたがって、計算機システム１０２を他の計算機システム１０２、ストレージ１０４、サーバ１０５のいずれか一つ、又は、複数と同期させる。時刻同期モジュール１１８は同期のための方式として、ＧＰＳ、ＮＴＰ、ＩＥＥＥ１５８８、ＩＲＩＧ−Ｂ等を実施する。同期する時刻体系は、図１のシステムを閉じて運用する場合は相対時刻でもよいし、外部のシステムと連携する場合は絶対時刻でもよい。
【００４７】
複数の計算機システム１０２の夫々は時刻同期モジュール１１８を備えることによって、相互に時刻同期されている。複数の計算機システム１０２の夫々で計測された信号は、計測時の時刻情報を付与して、ストレージ１０４に記憶される。
【００４８】
サーバ１０５は、さらに、複数の計算機システム夫々が電力ケーブルのどの部分を対象としているかの情報を管理しており、複数の計算機システム夫々の判定結果を参照して、同時刻に、電力ケーブルのどの箇所に部分放電が発生しているかを特定することができる。
【００４９】
次に、計算機システム１０２の動作の一例を図５のフローチャートに基づいて説明する。計算機システム１０２は、所定時間毎（例えば、１０分毎）に図５のフローチャートを実行する。以下、図５のフローチャートを図２，４のブロック図に対応させながら説明する。
【００５０】
ＣＰＵ１２０は、部分放電信号計測の開始を待機する（Ｓ００１）。この間、位相設定モジュール１１０は、交流サイクルの起点を検知し、これを部分放電信号の計測の開始点として、計測信号受信モジュール１１３に設定し、さらに、サイクル数設定モジュール１１６は、重畳されるサイクル数（図３Ｂの３サイクル）を計測信号受信モジュール１１３に設定する。重畳された複数のサイクル数の期間を、以後、便宜上“計測サイクル”と略称する。さらに、位相設定モジュール１１０はシフトされる位相量（図３Ｂ“１ｎｓ”）を決定する。サイクル設定モジュール１１６は計測サイクルのサイクル数を、位相設定モジュール１１０はシフトされる位相量を、記憶領域１１５に記録する。
【００５１】
ＣＰＵ１２０は待機処理（Ｓ００１）を終了すると、Ｓ００２に移行して計測受信信号受信モジュール１１３に、部分放電信号の計測を実行させる。計測信号受信モジュール１１３は、部分放電信号を検出すると、部分放電信号の放電電荷量と、サイクルの起点（図３Ｂの１００２，１００４，１００６）から部分放電信号を計測するまでの位相を取得し、これを記憶領域１１５に累積記憶する。
【００５２】
計測信号受信モジュール１１３は、部分放電信号の計測を開始するとタイマに所定時間をセットし、所定時間が経過すると（Ｓ００３）計測を終了する。所定時間とは、診断モジュール１１２が部分放電信号を再現するために必要な計測データを得るのに必要にして十分な時間でよい。例えば、商用電力５０Ｈｚ（２０ミリ秒）の１サイクルを１０サイクル評価する場合は２００ミリ秒となる。
【００５３】
次に、計算機システム１０２が電力ケーブル１００を診断する処理を説明する。図６はそのフローチャートである。ＣＰＵ１２０は、所定時間毎（例えば、１時間毎）にこのフローチャートをスタートし、診断モジュール１１２を起動させる。診断モジュール１１２は記憶領域１１５を参照し、未評価の計測信号（部分放電信号）の有無を判定する（Ｓ１００）。診断モジュール１１２が、この判定を否定、即ち、記憶領域１１５に未評価の計測信号がないことを判定するとフローチャートを終了する。なお、電力ケーブルに部分放電が発生していない場合、或いは、計測信号が所定値以下の場合には、記憶領域１１５には計測信号が記録されないために、診断モジュール１１２はＳ１００を判定否定する。
【００５４】
診断モジュール１１２が未評価の計測信号があることを判定（Ｓ１００：Ｙ）すると、計測信号の電荷量と位相とに基いて、電力ケーブルにおける部分放電信号を再現する（Ｓ１０２：図３Ｂを参照）。なお、診断モジュール１１２は、部分放電を再現するに際して、検出した信号からノイズを除去することがよい。ノイズの除去は、ローパスフィルタ、ハイパスフィルタ、バンドパスフィルタ、フーリエ変換、ウェーブレット変換等の信号処理技術を用いた方法が例示される。
【００５５】
次いで、診断モジュール１１２は、再現された部分放電信号の特徴から、電力ケーブルの絶縁性能の良否を診断するための指標値を算出する（Ｓ１０４）。この指標値は、例えば、部分放電信号の計測値の最大放電電荷量、計測信号の最初の発現位相、計測信号の頻度、複数の計測信号の放電電荷量の合計値、複数の計測信号の位相間隔の最小値、最大値、平均値、標準偏差、複数の計測信号の放電電荷量の変化率、そして、計測信号を周波数スペクトルに変換した場合の最大振幅等の一つ、又は、複数でよい。
【００５６】
次いで、診断モジュール１１２は、評価値としきい値を比較する（Ｓ１０６）。診断モジュール１１２は、評価値がしきい値に対して特定の関係にあるとき、電力ケーブルに異常があると判定する（Ｓ１０８）。特定の関係とは、例えば、評価値がしきい値より大きい場合、評価値がしきい値に等しい場合、評価値がしきい値より小さい場合、評価値がしきい値を含む場合、又は、評価値がしきい値を含まない場合でよい。評価値としきい値との関係は判定方法に依存してもよい。
【００５７】
診断モジュール１１２は、部分放電の開始位相が所定位相よりも早い場合、部分放電信号の最小電荷量が所定のしきい値よりも低い場合、又は、部分放電信号の発現位相の発生間隔の最小値が所定のしきい値よりも低い場合に、電力ケーブルに異常があると判定してもよい。さらにまた、診断モジュール１１２は、部分放電信号が間欠して発生している状態が、部分放電信号が連続して発生にする状態に変化した場合に、電力ケーブルに異常があると判定してもよい。診断モジュール１１２は、指標値の履歴に基づいて指標値の変化度合いを求め、これを所定のしきい値と比較して、電力ケーブルを評価してもよい。
【００５８】
評価モジュール１１２は、電力ケーブルの評価に際して、複数の判定方式を組み合わせてもよい。その場合、診断モジュール１１２は、複数の判定方式夫々のパラメータ（例えば、指標値としきい値との差分）を線形和で加算した値を統合パラメータとしてしきい値と比較してもよい。あるいは、診断モジュールは、複数の判定方式のうち所定数以上の判定方式において電力ケーブルが異常と判定された場合に限り、電力ケーブルの異常を最終的に判定してもよい。診断モジュールは、複数の判定方式を並列に実行してよく、或いは、複数の判定方式を順番に実行してもよい。診断モジュールは、複数の判定方式を階層的に実行してもよい。例えば、診断モジュールは最初に部分放電電荷量の最大値に関する判定を実行する。判定モジュールがこの方式を異常と判定した場合に、次に、部分放電電荷量の最小値に関する異常判定を適用する。診断モジュールは最大電荷量を異常と判定しなかった場合に、周波数スペクトルの振幅に対する判定方式を実行する。このように、診断モジュールは、判定方式を階層的に実行することによって、診断のための精度を順次向上することができる。
【００５９】
診断モジュールは、計測信号に基く判定を、連続した複数のサイクルに基づいて、電力ケーブルの部分放電を再現するだけでなく、複数の計測サイクルに存在するサイクルを組み合わせて部分放電を再現してもよい。
【００６０】
診断モジュール１１２は、電力ケーブルの異常を判定すると、これを外部に報知してフローチャートを終了する。報知は、ネットワーク１０６経由で、ストレージ１０４、サーバ１０５に異常であることを通知すること、又は、診断装置１０２自身がＬＥＤなどを点灯、警告音などのアラーム出力をするものでよい。診断モジュール１１２は、Ｓ１０６を、特定の関係がないと判定すると、フローチャートを終了する。
【００６１】
次に、計測信号受信モジュール１１３の信号計測動作（図５：Ｓ００２）を、図３Ｂに示す計測例に基いてフローチャート（図７）にしたがって説明する。ＣＰＵ１２０は、計測信号受信モジュール１１３に対して、計測サイクルと位相のシフト量に基づいて、信号計測動作をスタートさせる。計測信号受信モジュール１１３は、交流サイクル１０００の起点１００２を判定（Ｓ２００）すると、信号取込み開始位相を１ｎｓシフトさせる（Ｓ２０２）。これによって、第１サイクルの期間中、計測信号受信モジュール１１３は、５ｎｓ毎に、部分放電信号ａ，ｄ，ｆ，ｉを順番に計測する。計測信号受信モジュール１１３は、計測された部分放電信号の電荷量と位相とを記憶領域１１５に格納する（Ｓ２０４）。
【００６２】
次に、計測信号受信モジュール１１３は、計測サイクルに次のサイクルが含まれている場合（Ｓ２０６：Ｙ）にはＳ２００にリターンし、計測サイクルに次のサイクルが含まれていない場合（Ｓ２０６：Ｎ）にはＳ００３（図５）に移行する。
【００６３】
図３Ｂによれば、計測診断モジュール１１２は、Ｓ２０６を肯定判定してＳ２００にリターンし、サイクルの起点１００４を判定すると、信号取込み開始位相を２ｎｓシフトさせる。これによって、サイクルの期間中、計測信号受信モジュール１１３は、５ｎｓ毎に部分放電信号を計測できるため、ｂ，ｅ，ｇ，ｊの部分放電信号を計測することができる。計測信号受信モジュール１１３は、計測された部分放電信号の電荷量と位相とを記憶領域１１５に格納する。
【００６４】
次に、計測診断モジュール１１２は、Ｓ２０６を肯定判定してＳ２００にリターンし、サイクルの起点１００４を判定すると、信号取込み開始位相を３ｎｓシフトさせる。これによって、サイクルの期間中、計測信号受信モジュール１１３は、５ｎｓ毎に部分放電信号を計測できるため、ｃ，ｈの部分放電信号を計測することができる。計測信号受信モジュール１１３は、計測された部分放電信号の電荷量と位相とを記憶領域１１５に格納する。
【００６５】
続いて、計測診断モジュール１１２は、計測サイクルのサイクル数が“３”であり、次のサイクルは無いことから、Ｓ２０６を否定判定してＳ００３（図５）にリターンする。
【００６６】
計測サイクルを構成する、交流サイクルのサイクル数Ｃは、データ処理ＩＣ１２２のサンプリング周波数を“ＦＩＣ”、部分放電信号の周波数を“ＦＰＤＭ”とすると、
【数１】
2019174425.tif 000003
を満足するものであればよい。
【００６７】
そして、サイクル毎にシフトされる位相の量“Ｔｓｈｉｆｔ”は次式のようにする。
【数２】
2019174425.tif 000004
“ＩＩＣ”はデータ処理ＩＣ１２２における１サンプリングの時間である（１ｓ／２００ＭＨｚ＝５ｎｓ）。サイクル数“Ｃ”を３とすると、“Ｔｓｈｉｆｔ”は１．６７になる。しかしながら、シフトできる位相の量は、データ処理ＩＣ１２２における最小調整可能単位時間（例えば、“１ｎｓ”）に依存するため、実際にシフトされる位相の量は“１ｎｓ”、又は、“２ｎｓ”であればよい。シフトできる位相の量は、最小調整可能単位時間によって制限されるため、サイクル数“Ｃ”は大きいほどよい。サイクル数が大きくなると、計測信号受信モジュール１１３は、その分多くの部分放電信号を取り込めるため、１サイクルの部分放電信号を再現する際の分解能を向上させることができる。
【００６８】
サイクル数の上限は、例えば、絶縁体の形状、及び／又は、部分放電信号の出力が一定とみなせる期間にしたがって決定されてよい。ＡＤＣ１２３の分解能に基づいて、電力ケーブル１００の部分放電状態（複数の部分放電信号の発生態様）が“１００ｍｓ”の間は変化がないと見做せる場足、１サイクルは“２０ｍｓ”であるため、“５”サイクル（１００ｍｓ／２０ｍｓ）がサイクル数の上限となる。サイクル数設定モジュール１１６は、式１で決定するサイクル数を下限とし、上限のサイクル数との間で計測サイクルのサイクル数を決定してよいし、さらに、サイクル数を変動させてもよい。
【００６９】
測定対象の電力ケーブル１００と同じ材質、長さ、構造を持つ電力ケーブルに対して、油隙を模して交流電圧を課電して、部分放電の変化がないと見なせる期間を、実証することによって、複数の部分放電信号の発生態様に変化がない期間を得るようにしてもよい。あるいは、サイクル毎の評価値を比較し、所定のしきい値と比較して変化がないと見られる期間を部分放電状態に変化がない期間としてもよい。計測信号受信モジュール１１３は、ネットワーク１０６経由で、サーバ１０５、及び／又は、システム管理者からのリクエストに基づいてサイクル数を変更してもよい。
【００７０】
診断モジュール１１２は、計測サイクルを構成するサイクル数が多くなると、計測サイクルの間計測された部分放電信号から、電力ケーブルに生じた部分放電信号を再現する際の分解能を高くでき、その結果、異常判定の精度を向上し得るが、多い数のサイクル数の間部分放電信号が変動してしまう確率は高まり、その分、再現の精度が低下してしまう相反性に影響されてしまう。そこで、既述のように、部分放電信号が変動しない範囲内でも、再現の精度が低下しないようにサイクル数の上限以下でサイクル数を制限してもよい。
【００７１】
既述の説明では、位相設定モジュール１１０が交流サイクルの１サイクル毎に計測開始位相をシフトさせることを説明したが、複数サイクル毎に計測開始位相をシフトさせてもよい。既述の説明では、診断モジュール１１２は、連続する複数のサイクルにおいて計測された部分放電信号に基いて、電力ケーブルの部分放電を再現したが、連続しない数サイクルを合わせて部分放電を再現してもよい。例えば、診断モジュール１１２は、ノイズ信号、外れ値等不適当信号が加わったサイクルを除いた数サイクル夫々の計測信号を合わせて部分放電信号を再現してもよい。
【００７２】
診断モジュール１１２は、ノイズ信号、外れ値を、クラスタリング分類などの統計的手法を用いて判定してもよい。診断モジュール１１２は、周波数スペクトルを求めて、高周波帯や高調波の信号を計測信号から取り除いてもよい。診断モジュール１１２は、この除去を、他のサイクルに対する演算（統計手法や周波数スペクトル）結果に基づいて実行してもよい。例えば、特定の周波数帯の信号があるサイクルで測定された場合、診断モジュール１１２は、これをノイズとして、他のサイクルにおいて、フィルタをかけて除去し、逆フーリエ変換して除去等すればよい。また、診断モジュール１１２は、計測結果の物理的特性から、高調波などのノイズ信号の周波数を判定、あるいは、推定できる場合は、この周波数帯の計測信号をフィルタすればよい。
【００７３】
既述の説明では、位相設定モジュール１１０は、計測された部分放電信号の特徴の如何に拘わらず、位相をシフトさせることを説明したが、部分放電の変化度合いが所定しきい値をこえた場合等に位相をシフトさせるようにしてもよい。
【００７４】
既述の説明では、位相設定モジュール１１０は、位相のシフト量を一定値にしていることを説明したが、部分放電信号の特徴の変化、ノイズの発現周期の変化等に応じて、シフト量を変更してもよい。位相設定モジュール１１０は、位相のシフト量を、サイクルに応じてランダムに変更してもよい。位相設定モジュール１１０は、ランダムに変更する位相シフト量を下限値、及び／又は、上限値に制限してもよい。位相設定モジュール１１０は、ランダムに設定した位相シフト量を、部分放電信号を計測後評価し、それに基づいて、位相のシフト量を決めてもよい。この評価は、ランダムに設定した位相シフト量を、電力ケーブルの異常と診断した回数、その頻度、計測データの記憶を要と判定された回数、その頻度等に応じたものでよい。位相設定モジュール１１０が、評価によって、位相のシフト量が適当でないと判定した場合、再度、ランダムに位相のシフト量を設定すればよい。
【００７５】
計算機システム１０２が部分放電信号の計測を開始する際、位相設定モジュール１１６に位相シフト量を式２の値より少なく設定させ、サイクル数設定モジュール１１６にサイクル数を式１の値より大きく設定させて、部分放電信号を計測するサンプリングの分解能を高くして、計測を開始する際、部分放電信号の計測を取りこぼさないようにする。その後、計測信号受信モジュール１１３が、部分放電信号を計測しない場合等、測定開始後、計算機システム１０２は、位相シフト量を大きくし、計測サイクルのサイクル数を少なくさせてサンプリングの分解能を下げてもよい。このように、計算機システムは、部分放電信号の計測の進展に合わせて、位相シフト量、計測サイクルのサイクル数を変更させてもよい。またさらに、計算機システム１０２は、位相のシフト量を動的に決定、例えば、再現された部分放電信号の特性に基づいて、位相のシフト量を変更、調整、制御、又は、設定してもよい。
【００７６】
計測信号受信モジュール１１３は、計測された部分放電信号を評価、例えば、部分放電信号の電荷量が所定値以上であるか否か、ノイズの影響があるか否かを評価して、部分放電信号を記憶領域１１５に記憶するか否かを決めてよい。計測信号受信モジュール１１３は、記憶可能容量、又は、記憶可能スループットに基づいて、計測した信号を記憶させるか否かを判定してもよい。
【００７７】
サーバ１０５は、計算機システム１０２が判定した電力ケーブル１００の異常に基づいて、所定の対策を立案することができる。例えば、サーバ１０５は、異常が判定された電力ケーブルに潮流を流さないように系統運用する、絶縁破壊までの期間を推定し、その期間内における定期点検を計画する、及び／又は、電力ケーブルの交換、保守を勧める等である。
【００７８】
サーバ１０５は、絶縁破壊までの期間を、事前に行われた実証試験の結果に基づいて決定でき、或いは、過去の履歴情報に基いて推定してもよい。サーバ１０５は、この推定に機械学習や統計手法を応用することもできる。実証評価において、絶縁破壊まで電力ケーブルを課電してもよいし、絶縁破壊の発生前に課電をやめ、解体した電力ケーブル内の状態について目視、または画像処理を適用して、絶縁破壊の有無を確認するようにしてもよい。
【００７９】
サーバ１０５が、単独の計算機システム１０２が計測した放電電荷量の特性に基づいて油隙の位置を評定するようにしてもよい。サーバ１０５は、実績データに対する機械学習によって、油隙の位置を予測することができ、或いは、放電電荷量の絶対値と電力ケーブルの抵抗成分による減衰量を推定して、油隙の位置を評定することもできる。サーバ１０５は、一つ又は複数の計算機システム１０２の診断結果に基づいて、計算機システムの新規設置個所、或いは、変更箇所の案を提示してもよい。例えば、２つの計算機システム１０２が部分放電信号を計測したが、サーバ１０５が、放電電荷量が微弱で正確に油隙の位置を評定できない場合には、２つの計算機システムの位置の間に新たな計算機システム１０２を設定することのリクエストを提示してよい。この提示された位置に、部分放電を計測していない計算機システムを移設するようにしてもよい。
【００８０】
サーバ１０５は、中央給電指令所、制御所、そして、変電所等電力ケーブルとの系統施設からの電力ケーブルの運用情報に基いて、計算機システム１０２、及び／又は、ストレージ１０４に計測データの出力をリクエストしてもよい。例えば、サーバ１０５は、電力ケーブル１００での潮流の変化（潮流の増加、減少、逆潮流）や、所定しきい値との比較（潮流が増えて、所定しきい値を超えたなど）が起きた時刻と、その前後の所定期間の計測データを出力するように指示してもよい。
【００８１】
また、サーバ１０５は、ＯＦケーブルの油圧系の異常や変化、油中ガス分析を実施した日時の前後の所定期間の計測データを出力するように指示してもよい。さらに、また、サーバ１０５は、遮断器、断路器への開閉操作の事象に対して、その前後の所定期間の計測データを出力するように指示してもよい。開閉操作による開閉サージが部分放電との契機ともなり得るため、開閉操作にともなう計測データを観測することは重要である。
【００８２】
さらにまた、サーバ１０５は、落雷といった気象事象の発生時刻に基づいて計測データを出力させるようにしてもよい。例えば、観測対象の電力ケーブル付近への落雷が発生した時にサーバは落雷時刻を取得して、その時刻前後の所定期間の計測データを出力するように指示してもよい。サーバ１０５は、計算機システム１０２、及び／又は、ストレージ１０４に基づいて、計算機システム１０２と同様にして、電力ケーブルの電力ケーブルの診断を実行することができる。サーバ１０５は、計算機システム１０２、及び／又は、ストレージ１０４に目的のデータを出力させる代わりに、目的データに基づく診断を計算機システム１０２に実行させ、その結果を取得してもよい。
【００８３】
サーバ１０５は、計算機システム１０２が行う電力ケーブルの診断結果に基づいて、電力網の情報や機械学習等の分析を行い、電力ケーブルの絶縁破壊までの期間を推定し、その推定期間によって電力ケーブル１００の資産管理を行うことができる。サーバ１０５は、電力ケーブルの絶縁破壊までの日数、電力ケーブルの重要度、更新のための費用・予算に基づいて、電力ケーブルを更新するための優先度を決定してよい。サーバ１０５は、優先度を決定する際、部分放電に影響し得る外部事象（系統操作、運用、気象等）の影響を算出する。サーバ１０５は、例えば、落雷の発生確率が高い地域の電力ケーブルの優先度を高くする、開閉操作をし得る変電所と接続する電力ケーブルの優先度を高くする、又は、電力ケーブルが絶縁破壊された場合の影響度合い（停電範囲や接続する電力ケーブルの分岐数等）に応じて優先度を決定してよい。計算機システム１０２の電力ケーブルに対する設置位置は、定期的に、或いは、電力ケーブルの保守結果に基づいて、変更されてもよい。
【００８４】
計算機システム１０２は電力ケーブルの異常を判定すると、近接の計算機システム１０２に対して、異常を判定した時刻の計測データを記録、又は、出力するように指令してもよい。一方、計算機システム１０２は、サーバ等診計算機システム以外の指令によって計測データを記録するようにしてもよい。これによって、電力ケーブルに油隙が発生するおそれがある位置が、異常を判定した計算機システム１０２よりも遠方にあっても、油隙のおそれ位置の計算機システム１０２に計測データを記録させることができる。計算機システム１０２が他の計算機システム１０２に対して、計測データの記録、出力を指令できるようにするために、ネットワーク１０６はリアルタイム通信方式を備えればよい。計算機システム１０２は、リアルタイム通信方式における最悪保証遅延に応じた容量を記憶できるようにすればよい。
【００８５】
ＣＰＵ１０２は、図５のフローチャートを常時繰り返し、特定日時である場合、計測データの記憶容量が所定の条件になった場合に、フローチャートを終了するようにしてもよい。本発明が適用できる電力機器は電力ケーブルに限らない。部分放電が発生し得る、遮断器、変圧器、又は、断路器等電力機器であってよい。
【符号の説明】
【００８６】
１００ … 電力ケーブル、１０１… センサ、１０２… 計算機システム、１０３… 同軸ケーブル、１０４ … ストレージ、１０５ … サーバ、１０６… ネットワーク、１１０… 位相請求項モジュール、１１２ …診断モジュール、１１３ … 計測信号受信モジュール、１１４ … 通信モジュール、１１５ …記憶領域、１１８ … 時刻同期モジュール、１２０ … ＣＰＵ、１２１ … ＬＡＮ、１２２ … データ処理ＩＣ、１２３ … ＡＤＣ、１２４ … メモリ、１２５ … 不揮発性記憶媒体、１２６ … バス
【図１】
2019174425.tif 000005
【図２】
2019174425.tif 000006
【図３Ａ】
2019174425.tif 000007
【図３Ｂ】
2019174425.tif 000008
【図４】
2019174425.tif 000009
【図５】
2019174425.tif 000010
【図６】
2019174425.tif 000011
【図７】
2019174425.tif 000012