(57)【要約】  本発明は、電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムに関する。デバイスに連続的に検出され且つ変圧器のパラメータの測定値である信号の示すデバイスを含む変圧器に接続された制御及びデータ処理ステーションを含み、１つの変電所に備え付けられた電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムであって、制御ステーションは、制御ステーションに接続され、ユーザによる変圧器のパラメータの測定値の追跡、及び、パラメータの所望の値の範囲を決定することを可能にするユーザインタフェース、パラメータの測定値が所望の既定されたパラメータ値の範囲とは異なるときのみ、変圧器のパラメータの測定値を示す信号を参照するデータを記憶するデータベース、を有する。本発明の方法は、電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御する方法であって、（ａ）電力変圧器のパラメータを連続的に測定するステップ、（ｂ）測定値がパラメータの測定値のために所望の既定された範囲内に無いときのみステップ（ａ）で実行された測定を参照するデータを格納するステップを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスに連続的に検出され且つ変圧器のパラメータの測定値である信号の示すデバイスを含む変圧器に接続された制御及びデータ処理ステーションを含み、１つの変電所に備え付けられた電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムであって、
前記制御ステーションは、
前記制御ステーションに接続され、ユーザによる変圧器のパラメータの測定値の追跡、及び、前記パラメータの所望の値の範囲を決定することを可能にするユーザインタフェース、
前記パラメータの測定値が所望の既定されたパラメータ値の範囲とは異なるときのみ、前記変圧器のパラメータの測定値を示す信号を参照するデータを記憶するデータベース、を有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記中央制御ステーションは、前記記憶されたデータを相互に関係付け、前記記憶されたデータの間の相互関係を評価し、前記変圧器の運転状況の診断を生成し、該当する場合、推奨されるアクションを示唆し、当該推奨アクションがとられないときに起こる結果を示す、前記データベースに記憶されたデータのデータ処理及び管理モジュールをさらに有する請求項１に記載の電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステム。
【請求項３】
前記変圧器のパラメータの１つは、巻線温度、オイルレベル、電圧、室内温度、タップ、オイル内ガス、オイル湿気、空気量、オイル上限／下限温度、及び絶縁状態の少なくとも１つを言うことを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御ステーションは、インターネット環境で開発されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記システムは、ユーザによって遠隔アクセスされ得ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
数式：不具合リスク＝失敗費用×失敗の可能性（式１）
を用いて前記変圧器の使用から生じる財務リターン手続きの分析を生成するソフトウェアをさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御ステーションは、前記変圧器の運転状況の不具合が検出されるとき、ユーザに電子メールを送信する電子メールデバイスをさらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御する方法であって、
（ａ）電力変圧器のパラメータを連続的に測定するステップ、
（ｂ）測定値が前記パラメータの測定値のために所望の既定された範囲内に無いときのみステップ（ａ）で実行された測定を参照するデータを格納するステップ、を有することを特徴する方法。
【請求項９】
（ｃ）前記記憶されたデータを相互に関係付け、
（ｄ）前記記憶されたデータ間に作られた相互関係を評価し、
（ｅ）ステップ（ｄ）でなされた評価に基づいて前記変圧器の運転状況の診断を生成し、該当する場合、推奨されるアクションを提案し、及び、当該推奨アクションがとられないときに起こる結果を示すことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一項に記載された電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムによって実行されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記変圧器の運転状況に不具合を検出したときユーザに電子メールを送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、２００５年６月２１日に出願されたブラジル特許出願番号ＰＩ０５０２３２０−３の優先権を主張し、その出願は、参照によりここに組み込まれる。
本発明は、１つの変電所に備え付けられる幾つかの変圧器であって、変圧器の運転において不具合を検出し且つその不具合の発生を示す警報を発することができる変圧器の運転状況を監視及び制御するシステム及び方法に関する。本発明のシステム及び方法は、１つの変電所の全変圧器の追跡で使用され、それゆえ、全体として変電所の監視をより簡単にする。
【背景技術】
【０００２】
最先端の電力変圧器の運転状況を監視し制御するシステムは、通常は、イントラネット環境で中央制御及びデータ処理ステーションに接続される電力変圧器というアーキテクチャを示す。変圧器は、一般に、巻線温度、オイルレベル、電圧、室内温度、タップ、オイル内ガス等のようなパラメータ測定値を連続的に検出するセンサを提供する。これらのパラメータの測定値を参照するデータは、イントラネットを介してユーザによりアクセスされ、追跡され、調整され、監視される。そのデータは、制御サブステーションにあるデータベースに連続的に記憶される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したシステムは、大きな記憶容量を有するために制御サブステーションにデータベースが必要になる。なぜなら、変圧器のセンサによって検出される全ての測定値を記憶するからである。これらの測定値の幾つかは関連が無いとしても、全ての測定値は記憶され、そして、殆ど役に立たない情報で連続的にデータベースに詰められる。したがって、そのシステムのデータベースは、徐々に過負荷となり、システムを遅くさせる。
【０００４】
システムの過負荷に加えて、全てのデータの連続的記憶は、頻繁に変圧器の運転状況の不具合診断につながる。システムは、パラメータの測定値のなかで増加と減少とを検出するとき、変圧器の運転における不具合の発生を示す警報を発する。しかしながら、これらの警報が間違いであることが何度もある。即ち、それらは、実際には存在しない不具合や問題を示す。例えば、ユーザは、特定の需要を満たすために、規定時間の間、特定状況下で運転するために、変圧器で通常使用されるものと異なる値の規定パラメータに調整するかもしれない。この小さな調整が、幾つかの他のパラメータにおいて予期した変化を発生するかもしない。しかしながら、最先端システムはこれらのデータを相互に関係付けることができないので、たとえ変圧器の運転状況に問題がなくても、変圧器がある問題を示しているという「間違い」警報を発する。これらの間違い警報は、その変圧器の運転状況の間違った診断を生成する。変圧器の監視に割り当てられた人は、問題を示す変圧器を信じて、実際には無い予測された問題を解決するために断固としたアクションをとるように導くかもしれない。これらの予測された問題を克服するための規定の手続きの実行は、時として、そのシステムに実際の不具合を生じさせ、変圧器の運転を害し、又は、危険にさらすかもしれない。
【０００５】
本発明によって提案される電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステム及び方法は、上記障害を克服し、変圧器の運転状況の監視及び制御を改良し、容易にする。
【０００６】
本発明の目的
本発明は、変圧器の運転及び動作中に生じる実際に且つ大部分は最初の不具合を検出することができ、したがって、ユーザが不具合に対処し修正する電力変圧器の運転状況を監視及び制御するシステムを提供することを目的とする。
【０００７】
本発明は、変圧器のパラメータの測定値を連続的に検出し、これらの測定値がそのパラメータのための所望の設定値と異なるときを識別し、このデータをデータベースに記憶する電力変圧器の運転状況を監視及び制御するためのシステムを提供することをさらに目的とする。
【０００８】
本発明の第３の目的は、実際には存在しない変圧器内の不具合や問題を提案する警報の発生を回避するように、データベースに記憶されたデータを相互に関係させることができる電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムを提供することにある。実際には存在しない変圧器の運転及び動作における問題や不具合を示すためにシステムによって発する警報は、ここでは、間違い警報と呼ばれる。
【０００９】
本発明は、さらに、世界中のどこでも、好ましくはインターネット環境でユーザによってアクセスされる電力変圧器の運転状況を監視及び制御するシステムを提供することを目的とする。
【００１０】
本発明の別な目的は、電力変圧器の運転及び動作のために発生する財務リターン（financial return）を評価する知的な計算手段を備える変圧器運転状況を監視及び制御するシステムを提供することにある。
【００１１】
本発明は、電力変圧器のパラメータを連続的に測定し、且つ、測定値が各パラメータの測定値のための所望の既定された値の範囲内に無いときのみ測定値を参照するデータを記憶する（インテリジェントストレージ）変圧器の運転状況を監視及び制御する方法を提案することをさらに目的とする。
【００１２】
本発明は、電力変圧器の運転及び動作のために生成される財務リターンを評価し、且つ、電力変圧器の運転状況の監視及び制御のための異なるシステムで使用される知的計算手段を提供することもさらに目的とする。
【００１３】
本発明は、変圧器の運転及び動作を参照するデータの獲得及び記憶のための知的な手段を示す電力変圧器の運転状況を監視及び制御するシステム及び方法を提供することをさらに目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の目的は、デバイスに連続的に検出され且つ変圧器のパラメータの測定値である信号の示すデバイスを含む変圧器に接続された制御及びデータ処理ステーションを含み、１つの変電所に備え付けられた電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムであって、制御ステーションは、制御ステーションに接続され、ユーザによる変圧器のパラメータの測定値の追跡、及び、パラメータの所望の値の範囲を決定することを可能にするユーザインタフェース、パラメータの測定値が所望の既定されたパラメータ値の範囲とは異なるときのみ、変圧器のパラメータの測定値を示す信号を参照するデータを記憶するデータベース、を有するシステムによって達せられる。
【００１５】
さらに、本発明は、電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御する方法であって、（ａ）電力変圧器のパラメータを連続的に測定するステップ、（ｂ）測定値がパラメータの測定値のために所望の既定された範囲内に無いときのみステップ（ａ）で実行された測定を参照するデータを格納するステップ、を有する方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下のように、本発明は、図面に表される実施例に基づいてより詳細に述べられる。
図１は、本発明の電力変圧器１０の運転状況を監視及び制御するシステムの好ましい一般的なアーキテクチャを示す。この図で示されるように、システム１０は、制御ステーション２に接続され且つ通信するセンサ１を有する変圧器を備え、次に、制御ステーション２は、インターネット環境３に接続される。
【００１７】
電力変圧器１０の運転状況を監視及び制御するシステムは、変圧器のパラメータの測定値を示す信号のための検出デバイス１を含む変圧器に接続される中央制御及びデータ処理ステーション（プロセス制御又はエンジニアリングサーバとも呼ばれる）２を備える。その信号は、変圧器の連続監視を提供するために、デバイス１により連続的に検出され、それゆえ、異なる状況で動作する方法をより良く規定する。
【００１８】
システムは、さらに、ユーザが変圧器のパラメータの測定値を追跡し、パラメータの所望の値の範囲を確立することを可能にする制御ステーション２に接続されるユーザインタフェース３を備える。所望の値の範囲の決定は、システムが監視のベースとして決定値を取ることを可能にし、変圧器のパラメータの中の望ましくない変化の発生を識別できるようにするので、所望の値の範囲の決定は、極めて重要である。変圧器の動作及び運転を最適化するために、そのパラメータが特定の範囲内の値を示す必要がある。これらの値の範囲は、変圧器を所有する会社にとって十分に考慮される基準により、これらの値の範囲は決定されるだろうし、変更されても良い。
【００１９】
制御ステーションは、パラメータの測定値が所望のものとして先に定義された値の範囲と異なるときのみ、変圧器のパラメータの測定値を示す信号を参照するデータを記憶するデータベースを有する。それゆえに、検出デバイスによって検出された測定値が、そのパラメータのための所望のものとして定義された値の範囲内に無い場合、その測定値は、制御ステーションのデータベースに記憶されるだろう。他方、測定値は、適切なものとして決定された値の範囲内にあるなら、これらの値は記憶されないだろう。それは、関連性の無いデータでデータベースを埋めることを防ぎ、システムの運転を最適化する。
【００２０】
幾つかのパラメータは、小さな変化を有し、しかしながら、そのような変化は、変圧器の運転中にしばしば予期されており、それゆえ、変圧器における不具合又は問題のいかなるタイプの開示又は提案にならないかもしれない。しかしながら、これらの変化の幾つかの種類の記録は過剰でないなら、重要である。
【００２１】
したがって、システムは、従前に規定した記憶された範囲、及び、不具合の範囲を表示する。記憶された範囲は、決定されたパラメータのために期待値の範囲を決定し、記憶すするために検出した範囲が有する最少差分を決定する。その次に、不具合範囲は、不具合を示すものとして考慮される値の範囲を決定する。例えば、もし決定されるパラメータのための望ましい値が５０ｍｕ（measurement unit（測定ユニット））なら、システムは、１ｍｕという最少差分を示す値が記憶され、及び、２ｍｕという最少差分を示す値が結果として生じる不具合を示すものとして考慮されることを確立する。それゆえ、システムが５１ｍｕを検出するとき、この値は記憶され、しかし、システムにおけるいかなる種類の不具合も示さず、提案しない。しかしながら、システムが５２ｍｕを検出するとき、この値はデータベースに記憶され、変圧器に生じうる不具合を示す。しかしながら、システムは、５２の値が検出されるときいかなる種類の警報も発生しない。警報を発する前に、システムの中央制御及び処理ステーション（又はエンジニアリングサーバ）は、この変化を残される測定値と関係づけ、その変化が実際に変圧器のある種の不具合を示し、又は、示さないかどうかを分析する。
【００２２】
このようにして、パラメータの測定値が所望のもの（記憶された範囲）として以前に決定された範囲内に無く、測定値が不具合（不具合範囲）を示すものと考慮される値の範囲内にあるとき、システムは、その変化が別なパラメータのための新しい範囲の値を設けるために生じたかどうか、又は、そのような変化が所定時間の特定の状況によるものかどうかを識別するために、残りの測定値と相互に関係付ける。これらの情報及びデータの相互関係と共に、システムそれ自身は、実際に変圧器に不具合又は問題があるかどうかを評価することができる。システムによって実行される分析が、いかなる不具合をも識別しないなら、警報は発せられない。間違い警報の発生は、このようにして防がれる。
【００２３】
他方で、システムが変圧器にある不具合や問題を識別しないなら、システムは、運転状況の診断を行い、該当する場合、推奨アクションを提案し、推奨アクションが取られない場合の結果を示す。
【００２４】
本発明の主要形態の１つは、それゆえ、変圧器のパラメータの測定値の幾つかのみが、データベースに記憶される。したがって、データベースは、情報が充満せず、システムの利用は、より高速に素早くなる。システムのインテリジェンスは、データ獲得と記憶において最適化を可能にする。
【００２５】
本発明の電力変圧器の運転状況の監視及び制御のためのシステムは、好ましくは、データベースに記憶されるデータのデータ処理及び管理モジュールを備える。このモジュールは、記憶されたデータ間の相互関係の評価、及び、変圧器の運転状況の診断の生成によって記憶データの相互関係に責任を有する。該当するならば、処理及び管理モジュールは、変圧器の不具合又は問題を解決するための推奨アクションを提案し、推奨アクションが取られない場合生じる結果を示す。データ処理及び管理モジュールは、基本的には、プロセッサを有する。
【００２６】
本発明の別な形態は、全記憶データが所定の期間に電力変圧器の運転状況及び動作履歴を生成する働きをするという事実にある。変圧器の運転の全体的なビュー（view）をユーザに与えながら、データベースに記憶されたデータから、レポートは、この履歴と共に生成される。
【００２７】
ユーザインタフェース及び制御ステーションは、好ましくは、ユーザによる本発明の監視及び制御システムへの遠隔アクセスが可能になるようなインターネット環境で開発されなければならない。インターネット環境上の動作で、変圧器の動作へのアクセス及び追跡は、世界中のあらゆる場所から可能になる。
【００２８】
連続的に測定される変圧器のパラメータは、巻線温度、オイルレベル、室内温度、タップ、オイル内ガス、オイル湿気、空気量、オイル上限／下限温度、及び絶縁状態の少なくとも１つを言う。他のパラメータも測定されても良く、上記例示されたものに限定されない。
【００２９】
本発明は、さらに、変圧器の運転状態に不具合を検出したときユーザに電子メールを送信する電子メールデバイスを、制御ステーションが備えるようにしても良い。会社は、どの人間が警報電子メールを受信しなければならないかを規定する。電子メールの送信は、変圧器及び変電所の追跡及び監視を全体としてより簡単にする。警報電子メールを送信すると共に、監視の役割を課せられた人間は、システムに不具合が生じるいかなるときもチェックをする必要は無い。それゆえ、それは、多くの変圧器を備える変電所を監視する数多くの人間の必要性を減少させる。したがって、会社は、この（変圧器の監視）機能の実施のための人の数を減らし、そして費用を減らすことができる。
【００３０】
変圧器監視の役割を課せられた人に送られる電子メールは、その問題を検証するためにアクセスされなければならないインターネットアドレスを示す。幾人かは、警報メールを受信するためにシステムに登録される。しかしながら、登録ユーザの１人が警報メールに示されたインターネットサイトにアクセスするとすぐに、その問題はそのサイトにアクセスしたユーザによって確認されたことを通知するために、新しい電子メールが他の登録ユーザに送信される。したがって、全登録ユーザが、不具合がシステムに起こっており、判断したユーザがその不具合のための解決を準備していることを通知される。
【００３１】
図２〜１３を参照すると、そこでは、変圧器の運転状態を監視及び制御するシステムを例示するスクリーンショットが図解され、データ入力、計算法、評価、診断、推奨アクション、予後診断を段階的に示している。
【００３２】
本発明のシステムは、任意で、数式又は電力変圧器の経済収益性計算を用いた変圧器の使用から財務リターンの分析を生成する計算手段（例えば、ソフトウェア）を備える。
【００３３】
その計算手段は、変圧器の平均余命に関する基本問題に基づく技術経済上のモデルを表す。ブラジル（ＡＢＮＴ）及び国際的（ＩＥＥＥ−ＡＮＳＩ／ＵＳＡ−電気電子技術者協会／米国規格協会、ＩＥＣ−国際エンジニアリング協会、及び世界の他の国）技術標準にしたがって、変圧器の平均余命は、監視されるホットスポットにおける平均運転温度に関係がある。変圧器がホットスポット９５℃で運転する場合、標準にしたがえば、それは、３５〜４０年存続することが予期される。ＡＢＮＴにしたがって変圧器を４０年存続させたいなら、変圧器は、９５℃平均温度で運転しなければならないだろう。それは単純かもしれないが、変圧器のホットスポットの温度は連続的に監視されないため、分析は通常とても困難であり、一般に、この温度が循環的に負荷で変化（例えば、夏場の負荷が冬場の負荷と異なる）し、そして、室内温度で変化するので、この平均温度は何度であるかは、５又は１０年ではわからない。
【００３４】
財務上の観点では、変圧器に課せされる運転のタイプに関係する経済上のインパクトは何であるかをさらに分析しなければならない。例えば、ブラジルでは、ＡＮＥＥＬ（電気エネルギー庁）は、変圧器は４０年間存続しなければならないと判断している。電力公共事業会社は、変圧器を獲得するための投資を行い、４０年間それを維持し、投下資本を減価償却し、その資産を獲得するためのなされたローン以上の利息を支払い、運転上のリスク（例えば、機器の不具合ケースの需要に合わない）を冒す必要があり、加えて、変電所又は電力発電プラントに変圧器が設置されるとき電力需要に合う事実のためのある種の財務リターンを得る。
【００３５】
述べられたこの技術経済モデルは、機器の平均余命、機器が４０年又は例えば１０年続くなら会社が有する財務リターンを含む全てのパラメータを関係図けることを目的とする。次に示される単純な会計式に基づいて償却時間（又は機器余命）に関連する図１４で説明される標準カーブ内で、この全ては、コストの獲得／運転、電力需要に合うことによる獲得／運転を含む。
【００３６】
業績＝収入−ＴＯＣ（全所有費用（Total Ownership Cost））  （式１）
ここで、ＴＯＣ＝年間減価消極＋年間メンテナンス費用＋年間保険費用＋機会費用＋財政通貨切り下げ費用＋不良費用である。
【００３７】
収入＝電力需要に合うことによる正味の報酬×変圧器の負荷ファクター（名目（nominal）容量のうち何パーセントが需要に合うために使用され、図１５に示される標準のカーブにつき計算される平均余命をもたらす値に制限されるか）×通貨補正ファクター×変圧器使用ファクター（変圧器は、実際に年３６５日２４時間のうちどれくらい通電されるか）×変圧器効率（変圧器が受領する電力の部分は、十分に動作し、かつ、他の末端に十分に所望の電力において所望の電圧レベルを与えるために、内部損失する）＋電力需要に合うことによる正味の報酬×変圧器の負荷ファクター（名目容量のうち何パーセントが需要に合うために使用され、図１５に示される標準のカーブにつき計算される平均余命をもたらす値に制限されるか）×通貨補正ファクター×変圧器使用ファクター（変圧器は、実際に年３６５日２４時間のうちどれくらい通電されるか）×変圧器効率（変圧器が受領する電力の部分は、十分に動作し、かつ、他の末端に十分に所望の電力において所望の電圧レベルを与えるために、内部損失する）×過負荷報酬ファクター（上記機器の名目状態で電力需要のピークに合うことによる電力ユーティリティ会社がどれくらい受領する）×年間の過負荷平均時間。
【００３８】
不具合リスク＝不具合費用×不具合可能性  （式２）
可能性＝１−信頼性  （式３）
可能性＝exp(-λ×ｔ)  （式４）
リスク＝不具合費用×（１−exp(-λ×ｔ)）  （式５）
ここで、λ＝変圧器の不具合の平均蓄積率（通常は年間約１．５〜３％）
ｔ＝年間運転時間
不具合費用：
ａ）保守的：新しいものによって機能不全の変圧器を取り替えるコスト
ｂ）挑戦的：需要に合わない、及び機器の獲得／運転に含まれる価格コストに従ってａ）と同じ
【００３９】
不具合費用は、電力ユーティリティ会社（上式におけるファクターλ）で決まる不具合率を考慮しても、このモデルでは毎年成長する不具合可能性に関係付けて、年間「費用」として規定される。
【００４０】
次に、年間費用は、不具合可能性（１−信頼性）×不具合費用（それは、保守的には、新しいものによって故障ユニットを交換するコストとして考慮される）によって規定される。これら全ては、毎年考慮される。
【００４１】
本数学モデルは、ＡＢＮＴが提案するように、変圧器の寿命が役４０年であるとき生じる財務リターンより常に高くならないことを例示的に説明する。あるケースでは、モデルは、より短い期間のための高負荷で変圧器を運転する経済的及び財務的観点のもとでより優位性があることを例示的に説明する。数学モデルは、最高の財務リターンを獲得するための最高の運転に関連して予期しない、革新的結果を起こす。
【００４２】
本発明は、さらに、電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御する方法であって、（ａ）電力変圧器のパラメータを連続的に測定するステップ、（ｂ）測定値がパラメータの測定値のために所望の既定された範囲内に無いときのみステップ（ａ）で実行された測定を参照するデータを格納するステップ、を有する方法をさらに提供する。
【００４３】
好ましくは、上記方法は、（ｃ）記憶されたデータを相互に関係付け、（ｄ）記憶されたデータ間に作られた相互関係を評価し、（ｅ）ステップ（ｄ）でなされた評価に基づいて変圧器の運転状況の診断を生成し、該当する場合、推奨されるアクションを提案し、及び、当該推奨アクションがとられないときに起こる結果を示すことを含む。
【００４４】
上記方法は、変圧器の運転状況に不具合を検出したとき、ユーザに、問題を確認するためにユーザによってアクセスされるインターネットアドレス（ウェブサイト）を示した電子メールを送信するステップをさらに有する。
【００４５】
好ましくは、上記方法は、本発明の電力変圧器システムの運転状況を監視及び制御するシステムによって実行される。
【００４６】
本発明の効果のために、当該技術分野で一般的に見られるいかなる制御ステーションも制御ステーションとして理解されなければならないが、制御ステーションは、検出デバイスによって測定される関連した変化のみをデータベースに記憶するようなデバイス及び機器を含む。本発明の制御ステーションは、変圧器のパラメータの測定値における異なる変化の関連性を区別し、それにより、データベースに記憶されなければならない測定値と記憶されるべきではない測定値を判断するインテリジェントステーションである。所望のものとして既定した値の範囲内にない測定値のみが記憶されることを理解すべきである。
【００４７】
さらに、ユーザは、異なる基準に従って変圧器のパラメータのための望ましい値の新しい範囲を遠隔で調整し且つ設定することができるとの理解が重要である。
【００４８】
変圧器のパラメータの測定値を示す信号の検出デバイスは、例えば、当該技術分野におけるセンサで通常使用されるものである。
【００４９】
開示された好ましい実施形態は、添付の請求項によってのみ限定するものであり、本発明の範囲は、他の可能性のある変形例を包含し、可能な均等物も含むものであることの理解が必要である。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は、本発明の変圧器の運転状況を監視及び制御するシステムの一般的なアーキテクチャを説明する図である。
【図２】図２は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図３】図３は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図４】図４は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図５】図５は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図６】図６は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図７】図７は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図８】図８は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図９】図９は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図１０】図１０は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図１１】図１１は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図１２】図１２は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図１３】図１３は、本発明の電力変圧器の運転状況を監視及び制御する方法の異なるステップを示す本発明のシステムに含まれる幾つかのスクリーンショットを説明する図である。
【図１４】図１４は、連続ホットスポット温度（℃）に変圧器の予測余命（年）の時間に関連する技術標準（このケースでは、ＡＢＮＴ−ブラジル技術標準団体）のカーブのグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008544737.tif 000015
【図１４】
2008544737.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成20年3月3日(2008.3.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスに連続的に検出され且つ変圧器の運転上のパラメータの測定値である信号の示すデバイスを含む変圧器に接続された制御及びデータ処理ステーションを含み、１つの変電所に備え付けられた電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムであって、
前記制御ステーションは、
前記制御ステーションに接続され、前記変圧器の前記運転上のパラメータを表示し、且つ、ユーザによる前記変圧器の前記運転上のパラメータの所望の値の決定範囲を入力することを可能にするユーザインタフェース、
前記運転上のパラメータの測定値が所望の既定された運転上のパラメータ値の範囲とは異なるときのみ、前記変圧器の運転上のパラメータの測定値を示す信号を参照するデータを記憶するデータベース、を有することを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記制御ステーションは、前記記憶されたデータを相互に関係付け、前記記憶されたデータの間の相互関係を評価し、前記変圧器の運転状況の診断を生成し、該当する場合、推奨されるアクションを示唆し、当該推奨アクションがとられないときに起こる結果を示す、前記データベースに記憶されたデータのデータ処理及び管理モジュールをさらに有する請求項１に記載の電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステム。
【請求項３】
前記変圧器の運転上のパラメータの１つは、巻線温度、オイルレベル、電圧、室内温度、タップ、オイル内ガス、オイル湿気、空気量、オイル上限／下限温度、及び絶縁状態の少なくとも１つを言うことを特徴とする請求項１又は２に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御ステーションは、インターネット環境で開発されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記システムは、ユーザによって遠隔アクセスされ得ることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
数式：不具合リスク＝失敗費用×失敗の可能性（式１）
を用いて前記変圧器の使用から生じる財務リターン手続きの分析を生成するソフトウェアをさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項７】
前記制御ステーションは、前記変圧器の運転状況の不具合が検出されるとき、ユーザに電子メールを送信する電子メールデバイスをさらに有することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御する方法であって、
（ａ）電力変圧器の運転上のパラメータを連続的に測定するステップ、
（ｂ）測定値が前記運転上のパラメータの測定値のために所望の既定された範囲内に無いときのみステップ（ａ）で実行された測定を参照するデータを格納するステップ、を有することを特徴する方法。
【請求項９】
（ｃ）前記記憶されたデータを相互に関係付け、
（ｄ）前記記憶されたデータ間に作られた相互関係を評価し、
（ｅ）ステップ（ｄ）でなされた評価に基づいて前記変圧器の運転状況の診断を生成し、該当する場合、推奨されるアクションを提案し、及び、当該推奨アクションがとられないときに起こる結果を示すことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
請求項１〜７のいずれか一項に記載された電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムによって実行されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法。
【請求項１１】
前記変圧器の運転状況に不具合を検出したときユーザに電子メールを送信するステップをさらに有することを特徴とする請求項８〜１０のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
最先端の電力変圧器の運転状況を監視し制御するシステムは、通常は、イントラネット環境で中央制御及びデータ処理ステーションに接続される電力変圧器というアーキテクチャを示す。変圧器は、一般に、巻線温度、オイルレベル、電圧、室内温度、タップ、オイル内ガス等のような運転上のパラメータ測定値を連続的に検出するセンサを提供する。これらの運転上のパラメータの測定値を参照するデータは、イントラネットを介してユーザによりアクセスされ、追跡され、調整され、監視される。そのデータは、制御サブステーションにあるデータベースに連続的に記憶される。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
システムの過負荷に加えて、全てのデータの連続的記憶は、頻繁に変圧器の運転状況の不具合診断につながる。システムは、運転上のパラメータの測定値のなかで増加と減少とを検出するとき、変圧器の運転における不具合の発生を示す警報を発する。しかしながら、これらの警報が間違いであることが何度もある。即ち、それらは、実際には存在しない不具合や問題を示す。例えば、ユーザは、特定の需要を満たすために、規定時間の間、特定状況下で運転するために、変圧器で通常使用されるものと異なる値の規定運転上のパラメータに調整するかもしれない。この小さな調整が、幾つかの他の運転上のパラメータにおいて予期した変化を発生するかもしない。しかしながら、最先端システムはこれらのデータを相互に関係付けることができないので、たとえ変圧器の運転状況に問題がなくても、変圧器がある問題を示しているという「間違い」警報を発する。これらの間違い警報は、その変圧器の運転状況の間違った診断を生成する。変圧器の監視に割り当てられた人は、問題を示す変圧器を信じて、実際には無い予測された問題を解決するために断固としたアクションをとるように導くかもしれない。これらの予測された問題を克服するための規定の手続きの実行は、時として、そのシステムに実際の不具合を生じさせ、変圧器の運転を害し、又は、危険にさらすかもしれない。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明は、変圧器の運転上のパラメータの測定値を連続的に検出し、これらの測定値がその運転上のパラメータのための所望の設定値と異なるときを識別し、このデータをデータベースに記憶する電力変圧器の運転状況を監視及び制御するためのシステムを提供することをさらに目的とする。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
本発明は、電力変圧器の運転上のパラメータを連続的に測定し、且つ、測定値が各運転上のパラメータの測定値のための所望の既定された値の範囲内に無いときのみ測定値を参照するデータを記憶する（インテリジェントストレージ）変圧器の運転状況を監視及び制御する方法を提案することをさらに目的とする。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
本発明の目的は、デバイスに連続的に検出され且つ変圧器の運転上のパラメータの測定値である信号の示すデバイスを含む変圧器に接続された制御及びデータ処理ステーションを含み、１つの変電所に備え付けられた電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御するシステムであって、制御ステーションは、制御ステーションに接続され、ユーザによる変圧器の運転上のパラメータの測定値の追跡、及び、運転上のパラメータの所望の値の範囲を決定することを可能にするユーザインタフェース、運転上のパラメータの測定値が所望の既定された運転上のパラメータ値の範囲とは異なるときのみ、変圧器の運転上のパラメータの測定値を示す信号を参照するデータを記憶するデータベース、を有するシステムによって達せられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
さらに、本発明は、電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御する方法であって、（ａ）電力変圧器の運転上のパラメータを連続的に測定するステップ、（ｂ）測定値が運転上のパラメータの測定値のために所望の既定された範囲内に無いときのみステップ（ａ）で実行された測定を参照するデータを格納するステップ、を有する方法を提供する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
電力変圧器１０の運転状況を監視及び制御するシステムは、変圧器の運転上のパラメータの測定値を示す信号のための検出デバイス１を含む変圧器に接続される中央制御及びデータ処理ステーション（プロセス制御又はエンジニアリングサーバとも呼ばれる）２を備える。その信号は、変圧器の連続監視を提供するために、デバイス１により連続的に検出され、それゆえ、異なる状況で動作する方法をより良く規定する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
システムは、さらに、ユーザが変圧器の運転上のパラメータの測定値を追跡し、運転上のパラメータの所望の値の範囲を確立することを可能にする制御ステーション２に接続されるユーザインタフェース３を備える。所望の値の範囲の決定は、システムが監視のベースとして決定値を取ることを可能にし、変圧器の運転上のパラメータの中の望ましくない変化の発生を識別できるようにするので、所望の値の範囲の決定は、極めて重要である。変圧器の動作及び運転を最適化するために、その運転上のパラメータが特定の範囲内の値を示す必要がある。これらの値の範囲は、変圧器を所有する会社にとって十分に考慮される基準により、これらの値の範囲は決定されるだろうし、変更されても良い。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
制御ステーションは、運転上のパラメータの測定値が所望のものとして先に定義された値の範囲と異なるときのみ、変圧器の運転上のパラメータの測定値を示す信号を参照するデータを記憶するデータベースを有する。それゆえに、検出デバイスによって検出された測定値が、その運転上のパラメータのための所望のものとして定義された値の範囲内に無い場合、その測定値は、制御ステーションのデータベースに記憶されるだろう。他方、測定値は、適切なものとして決定された値の範囲内にあるなら、これらの値は記憶されないだろう。それは、関連性の無いデータでデータベースを埋めることを防ぎ、システムの運転を最適化する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
幾つかの運転上のパラメータは、小さな変化を有し、しかしながら、そのような変化は、変圧器の運転中にしばしば予期されており、それゆえ、変圧器における不具合又は問題のいかなるタイプの開示又は提案にならないかもしれない。しかしながら、これらの変化の幾つかの種類の記録は過剰でないなら、重要である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２１】
したがって、システムは、従前に規定した記憶された範囲、及び、不具合の範囲を表示する。記憶された範囲は、決定された運転上のパラメータのために期待値の範囲を決定し、記憶すするために検出した範囲が有する最少差分を決定する。その次に、不具合範囲は、不具合を示すものとして考慮される値の範囲を決定する。例えば、もし決定される運転上のパラメータのための望ましい値が５０ｍｕ（measurement unit（測定ユニット））なら、システムは、１ｍｕという最少差分を示す値が記憶され、及び、２ｍｕという最少差分を示す値が結果として生じる不具合を示すものとして考慮されることを確立する。それゆえ、システムが５１ｍｕを検出するとき、この値は記憶され、しかし、システムにおけるいかなる種類の不具合も示さず、提案しない。しかしながら、システムが５２ｍｕを検出するとき、この値はデータベースに記憶され、変圧器に生じうる不具合を示す。しかしながら、システムは、５２の値が検出されるときいかなる種類の警報も発生しない。警報を発する前に、システムの中央制御及び処理ステーション（又はエンジニアリングサーバ）は、この変化を残される測定値と関係づけ、その変化が実際に変圧器のある種の不具合を示し、又は、示さないかどうかを分析する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
このようにして、運転上のパラメータの測定値が所望のもの（記憶された範囲）として以前に決定された範囲内に無く、測定値が不具合（不具合範囲）を示すものと考慮される値の範囲内にあるとき、システムは、その変化が別な運転上のパラメータのための新しい範囲の値を設けるために生じたかどうか、又は、そのような変化が所定時間の特定の状況によるものかどうかを識別するために、残りの測定値と相互に関係付ける。これらの情報及びデータの相互関係と共に、システムそれ自身は、実際に変圧器に不具合又は問題があるかどうかを評価することができる。システムによって実行される分析が、いかなる不具合をも識別しないなら、警報は発せられない。間違い警報の発生は、このようにして防がれる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
本発明の主要形態の１つは、それゆえ、変圧器の運転上のパラメータの測定値の幾つかのみが、データベースに記憶される。したがって、データベースは、情報が充満せず、システムの利用は、より高速に素早くなる。システムのインテリジェンスは、データ獲得と記憶において最適化を可能にする。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
連続的に測定される変圧器の運転上のパラメータは、巻線温度、オイルレベル、室内温度、タップ、オイル内ガス、オイル湿気、空気量、オイル上限／下限温度、及び絶縁状態の少なくとも１つを言う。他の運転上のパラメータも測定されても良く、上記例示されたものに限定されない。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
述べられたこの技術経済モデルは、機器の平均余命、機器が４０年又は例えば１０年続くなら会社が有する財務リターンを含む全ての運転上のパラメータを関係図けることを目的とする。次に示される単純な会計式に基づいて償却時間（又は機器余命）に関連する図１４で説明される標準カーブ内で、この全ては、コストの獲得／運転、電力需要に合うことによる獲得／運転を含む。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
本発明は、さらに、電力変圧器の運転状況を監視し且つ制御する方法であって、（ａ）電力変圧器の運転上のパラメータを連続的に測定するステップ、（ｂ）測定値が運転上のパラメータの測定値のために所望の既定された範囲内に無いときのみステップ（ａ）で実行された測定を参照するデータを格納するステップ、を有する方法をさらに提供する。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
本発明の効果のために、当該技術分野で一般的に見られるいかなる制御ステーションも制御ステーションとして理解されなければならないが、制御ステーションは、検出デバイスによって測定される関連した変化のみをデータベースに記憶するようなデバイス及び機器を含む。本発明の制御ステーションは、変圧器の運転上のパラメータの測定値における異なる変化の関連性を区別し、それにより、データベースに記憶されなければならない測定値と記憶されるべきではない測定値を判断するインテリジェントステーションである。所望のものとして既定した値の範囲内にない測定値のみが記憶されることを理解すべきである。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
さらに、ユーザは、異なる基準に従って変圧器の運転上のパラメータのための望ましい値の新しい範囲を遠隔で調整し且つ設定することができるとの理解が重要である。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
変圧器の運転上のパラメータの測定値を示す信号の検出デバイスは、例えば、当該技術分野におけるセンサで通常使用されるものである。
【国際調査報告】
2008544737.tif 000017
2008544737.tif 000018
2008544737.tif 000019