(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力デバイスの複数の静電容量コンポーネントのそれぞれの静電容量コンポーネントの静電容量および損失係数を決定する方法であって、
ａ）それぞれの静電容量コンポーネントについて、それぞれの静電容量値および損失係数値を取得すること、および、
ｂ）前記静電容量値および前記損失係数値を処理することを含み、前記処理することは、それぞれの静電容量コンポーネントについて、温度補償済み静電容量値および温度補償済み損失係数値を取得するために、前記静電容量値から前記静電容量値に対する温度の共通影響を除去し、前記損失係数値から前記損失係数値に対する温度の共通影響を除去することを含み、
前記処理することは、それぞれの要素が前記静電容量値のそれぞれの１つの静電容量値である静電容量ベクトルを第１の固有ベクトル行列によって変換することであって、それにより、変換済み静電容量ベクトルを取得する、変換すること、および、調整済みの第１の固有ベクトル行列の逆行列によって、前記変換済み静電容量ベクトルを元通りに変換することであって、それにより、調整済み静電容量ベクトルを取得する、変換することを含み、前記調整済み静電容量ベクトルは、前記調整済み静電容量ベクトルの要素として、前記温度補償済み静電容量値を含み、前記調整済みの第１の固有ベクトル行列は、ゼロにセットされた前記固有ベクトルのうちの１つの固有ベクトルの要素を有し、前記固有ベクトルであって、ゼロにセットされた前記固有ベクトルの要素を有する、前記固有ベクトルは、最大固有値に対応する固有ベクトルであり、
前記第１の固有ベクトル行列は、学習期間中に取得される複数の静電容量値をそれぞれの静電容量コンポーネントについて含む学習期間静電容量行列の第１の共分散行列の固有ベクトルを含む、方法。
【請求項２】
前記複数の静電容量コンポーネントのそれぞれの前記静電容量値および損失係数値に対する温度の前記共通影響は、それぞれの静電容量コンポーネントの複数の静電容量値およびそれぞれの静電容量コンポーネントの複数の損失係数値が収集された学習期間に基づいて取得される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記静電容量に対する温度の前記共通影響は、前記学習期間に収集された前記複数の静電容量値の統計的相関分析に基づいて取得される、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記損失係数に対する温度の前記共通影響は、前記学習期間に取得された前記複数の損失係数値の統計的相関分析に基づいて取得される、請求項２または３に記載の方法。
【請求項５】
前記処理することは、それぞれの要素が前記損失係数値のそれぞれの損失係数値である損失係数ベクトルを第２の固有ベクトル行列によって変換することであって、それにより、変換済み損失係数ベクトルを取得する、変換すること、および、調整済みの第２の固有ベクトル行列の逆行列によって、前記変換済み損失係数ベクトルを元通りに変換することであって、それにより、調整済み損失係数ベクトルを取得する、変換することを含み、前記調整済み損失係数ベクトルは、前記調整済み損失係数ベクトルの要素として、前記温度補償済み損失係数値を含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記第２の固有ベクトル行列は、学習期間中に取得される複数の損失係数値をそれぞれの静電容量コンポーネントについて含む学習期間損失係数行列の第２の共分散行列の固有ベクトルを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記調整済みの第２の固有ベクトル行列は、ゼロにセットされた固有ベクトルのうちの１つの固有ベクトルの要素を有する、請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記固有ベクトルであって、ゼロにセットされた前記固有ベクトルの要素を有する、前記固有ベクトルは、最大固有値に対応する固有ベクトルである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
それぞれの静電容量およびそれぞれの損失係数について、それぞれの上方および下方閾値を設けること、および、前記温度補償済み静電容量値または前記温度補償済み損失係数値のいずれかが前記対応する上方または下方閾値から外れる場合、アラームを生成することを含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
コンピュータ実行可能コンポーネントを含むコンピュータプログラムであって、前記コンピュータ実行可能コンポーネントは、静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスの処理回路要素上で実行されると、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法のステップを前記静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイス（１）に実施させる、コンピュータプログラム。
【請求項１１】
請求項１０に記載のコンピュータプログラムを含む記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品。
【請求項１２】
電力デバイスの複数の静電容量コンポーネントのそれぞれの静電容量コンポーネントの静電容量および損失係数を決定するように構成される静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイス（１）であって、
処理回路要素（３）、および、
コンピュータ実行可能コンポーネントを含む記憶媒体（５）であって、前記コンピュータ実行可能コンポーネントは前記処理回路要素（３）によって実行されると、請求項１から９のいずれか１項に記載の方法のステップを前記静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイス（１）に実施させる、記憶媒体（５）を備える、静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイス（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に、電力デバイスの静電容量コンポーネントパラメータ決定に関する。特に、本開示は、電力デバイスの複数の静電容量コンポーネントの静電容量および損失係数を決定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブッシング故障が変圧器故障の約１０％の割合を占めることによってブッシングモニタリングについての必要性が存在する。ブッシングステータスを評価するためにブッシングパラメータを決定する幾つかの異なる方法が存在する。１つの技法は、一般に、合算電流法（ｓｕｍ−ｃｕｒｒｅｎｔ  ｍｅｔｈｏｄ）と呼ばれ、ブッシングタップ電流が、変圧器の全てのブッシングから測定され合算される。ベクトル和がゼロである限り、ブッシングが適切に機能していると、通常結論付けられ得る。ベクトル和が非ゼロである場合、ブッシング不良が存在すると、通常結論付けられてもよい。この方法は、一般に、全てのブッシングキャパシタが温度変動によって等しく影響を受けるため温度依存性でない。しかしながら、例えば、ブッシングのうちの１つのブッシングの絶縁が損傷される場合、そのブッシングは、局所的熱条件によって異なるように動作する場合がある。米国特許第６１７７８０３号は、合算電流法を開示し、この場合における温度補償の可能性を述べる。しかしながら、合算電流法は、システム電圧変動に敏感であり、静電容量および損失係数等の基礎になる個々のブッシングパラメータのいずれの値も決して提供しないであろう。
【０００３】
ブッシング不良判定のための別の技法は、同じ相上の２つのブッシングを比較することに基づく。この方法は、「参照ブッシング法（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ  ｂｕｓｈｉｎｇ  ｍｅｔｈｏｄ）」と呼ばれる。参照ブッシング法がシステム電圧変動に反応を示さないと考えられる場合でも、ブッシングパラメータが、異なる荷重、冷却条件、ビンテージ等によって、それぞれの変圧器の２つのブッシング形成部品間の温度差によって影響を受けることが示されている。
【０００４】
参照ブッシング法に関する上記を考慮して、本発明者等は、「絶対ブッシングパラメータ（ａｂｓｏｌｕｔｅ  ｂｕｓｈｉｎｇ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）」の推定としばしば呼ばれる、ブッシングの上部におけるブッシングタップ電流およびインサービス電圧に基づいて単一変圧器の複数のブッシングの静電容量および損失係数を推定する実現可能性に注意を向けてきた。しかしながら、この方法は、残念ながら、温度変動に同様に敏感である。
【０００５】
上記を考慮して、本開示の目的は、従来技術の問題を解決するまたは少なくとも軽減する、電力デバイスの複数の静電容量コンポーネントの静電容量コンポーネントパラメータを決定する方法を提供することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６１７７８０３号
【発明の概要】
【０００７】
したがって、本開示の第１の態様によれば、電力デバイスの複数の静電容量コンポーネントのそれぞれの静電容量コンポーネントの静電容量および損失係数を決定する方法が提供され、方法は、ａ）それぞれの静電容量コンポーネントについて、それぞれの静電容量値および損失係数値を取得すること、および、ｂ）静電容量値および損失係数値を処理することを含み、処理することは、それぞれの静電容量コンポーネントについて、温度補償済み静電容量値および温度補償済み損失係数値を取得するために、静電容量値から静電容量値に対する温度の共通影響を除去すること、および、損失係数値から損失係数値に対する温度の共通影響を除去することを含む。
【０００８】
それにより取得可能である場合がある効果は、電気デバイスの静電容量コンポーネントの静電容量および損失係数の正確なオンライン測定を提供する可能性である。損失係数は、同様に、ｔａｎ（δ）と一般に呼ばれ、力率に関連する。力率および損失係数は、静電容量用途の場合に当てはまる小さい損失係数の場合に本質的に同じであり、したがって、この方法について交換可能に使用される可能性がある。
【０００９】
電力デバイスは、例えば、電磁誘導デバイス、例えば、電力変圧器等の変圧器またはリアククトル等の電気リアクトルデバイス、あるいは、キャパシタバンク等の静電容量デバイスであってよい。静電容量コンポーネントまたは静電容量デバイスは、例えば、コンデンサーブッシングのコンデンサーコアまたはキャパシタバンクのキャパシタであってよい。
【００１０】
一実施形態によれば、複数の静電容量コンポーネントの静電容量値および損失係数値に対する温度の共通影響は、それぞれの静電容量コンポーネントの複数の静電容量値およびそれぞれの静電容量コンポーネントの複数の損失係数値が取得された学習期間に基づいて取得される。
【００１１】
一実施形態によれば、静電容量に対する温度の共通影響は、学習期間に収集される複数の静電容量値の統計的相関分析に基づいて取得される。
【００１２】
一実施形態によれば、損失係数に対する温度の共通影響は、学習期間に取得される複数の損失係数値の統計的相関分析に基づいて取得される。
【００１３】
学習期間は、例えば、キャパシタパラメータ決定デバイスが試運転される初期位相または期間において取得される測定に等しくてもよい。
【００１４】
方法は、漸進的学習に基づいてもよく、学習期間は、同様に方法が実施されている間、連続して継続される。方法は、それにより、試運転時の事前の学習期間なしで、本質的に即座に使用されてもよい。方法の正確さは、それにより、漸進的に経時的に増加することになる。その理由は、それぞれの静電容量コンポーネントの益々多くの静電容量値およびそれぞれの静電容量コンポーネントの益々多くの損失係数値が収集されるからでる。
【００１５】
一実施形態によれば、処理することは、それぞれの要素が静電容量値のそれぞれの１つの静電容量値である静電容量ベクトルを第１の固有ベクトル行列によって変換することであって、それにより、変換済み静電容量ベクトルを取得する、変換すること、および、調整済みの第１の固有ベクトル行列の逆行列によって、変換済み静電容量ベクトルを元通りに変換することであって、それにより、調整済み静電容量ベクトルを取得する、変換することを含み、調整済み静電容量ベクトルは、その要素として、温度補償済み静電容量値を含む。
【００１６】
一実施形態によれば、第１の固有ベクトル行列は、学習期間中に取得される複数の静電容量値をそれぞれのキャパシタについて含む学習期間静電容量行列の第１の共分散行列の固有ベクトルを含む。
【００１７】
第１の共分散行列は、第１の固有ベクトル行列を決定する前に、正規化されスケーリングされてもよい。
【００１８】
一実施形態によれば、調整済みの第１の固有ベクトル行列は、ゼロにセットされた固有ベクトルのうちの１つの固有ベクトルの要素を有する。
【００１９】
一実施形態によれば、ゼロにセットされたその要素を有する固有ベクトルは、最大固有値に対応する固有ベクトルである。最大固有値は、静電容量値の間の最大共通変動を示す。最大共通変動は温度の影響である。対応する固有ベクトルを調整済みの第１の固有ベクトル行列においてゼロにセットすることによって、静電容量値の温度の共通影響は、調整済みの第１の固有ベクトル行列の逆行列を使用して、変換済み静電容量ベクトルを元通りに変換されると除去される。
【００２０】
一実施形態によれば、処理することは、それぞれの要素が損失係数値のそれぞれの１つの損失係数値である損失係数ベクトルを第２の固有ベクトル行列によって変換することであって、それにより、変換済み損失係数ベクトルを取得する、変換すること、および、調整済みの第２の固有ベクトル行列の逆行列によって、変換済みベクトル損失係数ベクトルを元通りに変換することであって、それにより、調整済み損失係数ベクトルを取得する、変換することを含み、調整済み損失係数ベクトルは、その要素として、温度補償済み損失係数値を含む。
【００２１】
一実施形態によれば、第２の固有ベクトル行列は、学習期間中に取得される複数の損失係数値をそれぞれのブッシングについて含む学習期間損失係数行列の第２の共分散行列の固有ベクトルを含む。
【００２２】
第２の共分散行列は、第２の固有ベクトル行列を決定する前に、正規化されスケーリングされてもよい。
【００２３】
一実施形態によれば、調整済みの第２の固有ベクトル行列は、ゼロにセットされた固有ベクトルのうちの１つの固有ベクトルの要素を有する。
【００２４】
一実施形態によれば、ゼロにセットされたその要素を有する固有ベクトルは、最大固有値に対応する固有ベクトルである。最大固有値は、損失係数値の間の最大共通変動を示す。最大共通変動は温度の影響である。対応する固有ベクトルを調整済みの第１の固有ベクトル行列においてゼロにセットすることによって、損失係数値の温度の共通影響は、調整済みの第１の固有ベクトル行列の逆行列を使用して、変換済み損失係数ベクトルが元通りに変換されると除去される。
【００２５】
一実施形態は、それぞれの静電容量およびそれぞれの損失係数について、それぞれの上方および下方閾値を設けること、および、温度補償済み静電容量値または温度補償済み損失係数値のいずれかが、対応する上方または下方閾値から外れる場合、アラームを生成することを含む。
【００２６】
一実施形態によれば、取得することは、それぞれのブッシング端子電圧およびそれぞれのブッシングタップ電流の測定に基づいてそれぞれの静電容量値およびそれぞれの損失係数値を決定することを含む。
【００２７】
本開示の第２の態様によれば、コンピュータ実行可能コンポーネントを含むコンピュータプログラムが提供され、コンピュータプログラムは、静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスの処理回路要素上で実行されると、第１の態様による方法によるステップを静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスに実施させる。
【００２８】
本開示の第３の態様によれば、第２の態様によるコンピュータプログラムを含む記憶媒体を備えるコンピュータプログラム製品が提供される。
【００２９】
本開示の第４の態様によれば、電力デバイスの複数の静電容量コンポーネントのそれぞれの静電容量コンポーネントの静電容量および損失係数を決定するように構成される静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスが提供され、静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスは、処理回路要素、および、コンピュータ実行可能コンポーネントを含む記憶媒体であって、処理回路要素によって実行されると、第１の態様による方法のステップを静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスに実施させる、記憶媒体を備える。
【００３０】
一般に、特許請求項で使用される全ての用語は、本明細書で別途明示的に規定されない限り、技術分野のそれらの用語の通常の意味に従って解釈される。１つの（ａ）／１つの（ａｎ）／その（ｔｈｅ）要素、装置、コンポーネント、手段等に対する全ての参照は、別途明示的に述べられない限り、その要素、装置、コンポーネント、手段等の少なくとも１つのインスタンスを参照するものとしてオープンに解釈される。
【００３１】
本発明の概念の特定の実施形態は、添付図面を参照して例としてここで述べられる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスの例を概略的に示す図である。
【図２】図１の静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスによって実行される方法のフローチャートである。
【図３】電力デバイスの静電容量コンポーネントの静電容量値および損失係数値を取得するための測定セットアップを示す図である。
【図４ａ】経時的にプロットされた、温度補償がある場合とない場合の損失係数値のグラフを概略的に示す図である。
【図４ｂ】経時的にプロットされた、温度補償がある場合とない場合の静電容量値のグラフを概略的に示す図である。
【図５】上方および下方閾値を有する、ブッシングパラメータ、すなわち、損失係数値または静電容量値のグラフを概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明の概念は、例示的な実施形態が示される添付図面を参照して以降でより完全にここで述べられる。しかしながら、本発明の概念は、多くの異なる形態で具現化されてもよく、本明細書で述べる実施形態に限定されるものと解釈されるべきでない；むしろ、これらの実施形態は、例として提供されるため、この開示は、徹底的かつ完全になり、本発明の概念を当業者に完全に伝達することになる。同様の数字は説明全体を通して同様の要素を指す。
【００３４】
本開示は、単一電力デバイスの複数の静電容量の静電容量および損失係数を決定する方法に関する。ここで、方法は、複数の静電容量コンポーネントを備える電力デバイスの静電容量コンポーネントパラメータ決定に特に適する。特に、電力デバイスは、有利には、多相電力デバイス、すなわち、それぞれの静電容量コンポーネントがそれぞれの電気的位相に関連する複数の静電容量コンポーネントを備える電力デバイスである。
【００３５】
方法は、それぞれの静電容量コンポーネントの静電容量値およびそれぞれの静電容量コンポーネントの損失係数値を取得することを含む。したがって、複数の静電容量値の静電容量値および複数の損失係数値が取得され、それぞれの静電容量値は静電容量コンポーネントのそれぞれの１つの静電容量コンポーネントに関連し、それぞれの損失係数値は静電容量コンポーネントのそれぞれの１つの静電容量コンポーネントに関連する。
【００３６】
静電容量値および損失係数値は、処理されて、温度補償済み静電容量値および温度補償済み損失係数値をそれぞれの静電容量コンポーネントについて取得する。処理することは、静電容量値から静電容量値に対する温度の共通影響を除去すること、および、損失係数値から損失係数値に対する温度の共通影響を除去することを含む。こうして、温度補償済み静電容量値および温度補償済み損失係数値が取得され得る。
【００３７】
全ての静電容量コンポーネントが同じ電力デバイス上に設けられるため、取得される全ての静電容量値に対する温度の共通影響および取得される全ての損失係数値に対する温度の共通影響が存在することになる。静電容量値に対する共通影響は静電容量値から除去され、損失係数値に対する共通影響は損失係数値から除去される。
【００３８】
本明細書で開示される方法を実施するように構成される静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイスは図１を参照してここで述べられる。例示される静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイス１は処理回路要素３および記憶媒体５を備える。記憶媒体５はコンピュータ可読コンポーネントを備え、コンピュータ可読コンポーネントは、処理回路要素３上に実行されると、本明細書で開示される方法を静電容量コンポーネントパラメータ決定デバイス１に実施させる。
【００３９】
処理回路要素３は、ブッシングパラメータ決定に関する本明細書で開示される任意の動作を実行することが可能な、適した中央処理ユニット（ＣＰＵ：ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  ｕｎｉｔ）、マルチプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ：ｄｉｇｉｔａｌ  ｓｉｇｎａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ）、フィールドプログラム可能アレイ（ＦＰＧＡ：ｆｉｅｌｄ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｇａｔｅ  ａｒｒａｙ）等の１つまたは複数の任意の組合せを使用する。
【００４０】
記憶媒体５は、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：ｒａｎｄｏｍ  ａｃｃｅｓｓ  ｍｅｍｏｒｙ）、読出し専用メモリ（ＲＯＭ：ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、消去可能プログラム可能読出し専用メモリ（ＥＰＲＯＭ：ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）、または電気的消去可能プログラム可能読出し専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ：ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｅｒａｓａｂｌｅ  ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  ｒｅａｄ−ｏｎｌｙ  ｍｅｍｏｒｙ）等のメモリとして、また、より詳細には、ＵＳＢ（：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ、ユニバーサルシリアルバス）メモリまたはコンパクトフラッシュメモリ等のフラッシュメモリ等の外部メモリ内のデバイスの不揮発性記憶媒体として具現化されてもよい。
【００４１】
本明細書で参照される静電容量コンポーネントは、例えば、電力デバイスのブッシングのコンデンサーコアまたはキャパシタバンクのキャパシタであってよい。
【００４２】
図２は、電力デバイスの複数の静電容量コンポーネントのそれぞれの静電容量コンポーネントの静電容量および損失係数を決定する方法を示す。
【００４３】
ステップａ）にて、電気デバイスのそれぞれの静電容量コンポーネントについて、それぞれの静電容量値およびそれぞれの損失係数値が処理回路要素３によって取得される。
【００４４】
コンデンサーコアを備えるブッシングの場合、それぞれの静電容量値および損失係数値は、例えば、それぞれのブッシング端子電圧およびそれぞれのブッシングタップ電流の測定に基づいて取得されてもよい。静電容量値および損失係数値は、それぞれのブッシング端子電圧およびブッシングタップ電流に基づいて推定されてもよい。
【００４５】
図３は、ブッシング端子電圧Ｖおよびブッシングタップ電流Ｉの測定を提供するセットアップの例を示す。ブッシング端子電圧Ｖは、例えば、計器用変圧器を使用して得られてもよい。ブッシングの複素アドミタンスＹは、ブッシングタップ電流Ｉをブッシング端子電圧Ｖで割った値に等しい、すなわちＹ＝Ｉ／Ｖであり、それぞれの静電容量値は、複素アドミタンスの虚数部をシステムの角周波数で割ることによって推定されてもよい、すなわち、Ｃ＝Ｉｍ（Ｙ）／ω。損失係数またはｔａｎ（δ）は、複素アドミタンスの実数部を複素アドミタンスの虚数部で割ることによって推定されてもよい、すなわちＲｅ（Ｙ）／Ｉｍ（Ｙ）であり、Ｒｅ（Ｙ）／Ｉｍ（Ｙ）は、ｉｒ／ｉｃと等価である、すなわち、ｔａｎ（δ）＝ｉｒ／ｉｃである。
【００４６】
ステップｂ）にて、静電容量値および損失係数値は処理回路要素３によって処理される。処理することは、静電容量値から静電容量値に対する温度の共通影響を除去すること、および、損失係数値に対する温度の共通影響を除去することを含む。こうして、温度補償済み静電容量値および温度補償済み損失係数値が、それぞれの静電容量コンポーネントについて取得される。
【００４７】
一例によれば、静電容量値に対する温度の共通影響および損失係数値に対する温度の共通影響は、本方法の開始前の学習期間中に収集される、それぞれの静電容量コンポーネントの複数の静電容量値およびそれぞれの静電容量コンポーネントの複数の損失係数値から導出される。特に、統計的相関分析は、このデータセットに対して、すなわち、学習期間に収集される静電容量値および損失係数値に対して実施されてもよく、それにより、静電容量値に対する温度の共通影響および損失係数値に対する温度の共通影響が決定されてもよい。ここで、温度に関する共通影響は、通常予め決められ、したがって、ステップｂ）にていつでも適用される。
【００４８】
一例によれば、この統計的相関分析は、以下でより詳細に述べるように、主成分分析（ＰＣＡ：Ｐｒｉｎｃｉｐａｌ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ）を使用することを含んでもよい。他の統計的相関分析法、例えば統計的回帰ベース法が、学習期間に収集される複数の静電容量値および損失係数値に対して代替的に使用されてもよいことが留意されるべきである。
【００４９】
ＰＣＡの場合、ステップｂ）の処理は、それぞれの要素がステップａ）で取得された静電容量値のそれぞれの１つの静電容量値である静電容量ベクトルｘｃを第１の固有ベクトル行列Ｖｃによって変換することであって、それにより、変換済み静電容量ベクトルｙｃを取得する、変換することを含む。したがって、タイプＶｃ＊ｘｃ＝ｙｃの変換が実施され、第１の固有ベクトル行列Ｖｃの列は、学習期間中に取得される学習期間静電容量行列Ｘｃの第１の共分散行列Ｘｃｃｏの固有ベクトルである。特に、学習期間静電容量行列Ｘｃは、学習期間中に取得されるそれぞれの静電容量コンポーネントの複数の静電容量値を含む。一例として、第１の固有ベクトル行列は、電磁誘導デバイスが、３つの電気的位相、したがって３つの静電容量コンポーネントを有する場合、３＊３行列Ｖｃ＝［Ｖ１ｃＶ２ｃＶ３ｃ］であってよく、Ｖ１ｃ〜Ｖ３ｃは列として配置された固有ベクトルであり、ｘ＝（ｃ１，ｃ２，ｃ３）は、ステップａ）で取得される３つの静電容量値である３つのコンポーネントｃ１〜ｃ３を含むベクトルである。
【００５０】
変換済み静電容量ベクトルｙｃは、その後、調整済みの第１の固有ベクトル行列Ｖｃ’の逆行列によって元通りに変換されて、調整済み静電容量ベクトルｘｃ’を取得し、調整済み静電容量ベクトルｘｃ’は、その要素として、温度補償済み損失係数値を含む。ここで、変換（Ｖｃ’）−１ｙｃ＝ｘｃ’が実施され、ここで、ｘｃ’＝（ｃ１’，ｃ２’，ｃ３’）は温度補償済み損失係数値を含む。
【００５１】
調整済みの第１の固有ベクトル行列Ｖｃ’は、ゼロにセットされた固有ベクトルのうちの１つの固有ベクトルの要素を有する。特に、ゼロにセットされたその要素を有する固有ベクトルは、最大固有値または特異値に対応する固有ベクトルであるため、一般的なｎの静電容量コンポーネントの場合、調整済みの第１の固有ベクトル行列は、Ｖｃ’＝（０Ｖｃ２…Ｖｃｎ）であり、３つの静電容量コンポーネントを有する例において、Ｖｃ’＝（０Ｖｃ２Ｖｃ３）である。
【００５２】
静電容量行列Ｘｃは、通常、ｍ＊ｎ行列（ここでｍ≠ｎ）であるため、その共分散行列、すなわち、第１の共分散行列Ｘｃｃｏの対角化は可能でなく、そのため、他の因数分解法が使用されて、第１の共分散行列Ｘｃｃｏの「固有値（ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅ）」を取得してもよい。特異値分解（ＳＶＤ：Ｓｉｎｇｕｌａｒ  Ｖａｌｕｅ  Ｄｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ）は、例えば、第１の固有ベクトル行列Ｖｃを取得するために使用されてもよい。
【００５３】
上記で述べたように、静電容量値についての学習期間静電容量行列Ｘｃは、学習期間中に収集されるそれぞれの静電容量コンポーネントの複数の静電容量値を含み、静電容量コンポーネント行列は、３相システムの場合、形態Ｘｃ＝（Ｘｃ１Ｘｃ２Ｘｃ３）であり、より一般的な形態では、Ｘｃ＝（Ｘｃ１…Ｘｃｎ）であってよく、ここで、Ｘｃｋは、それぞれが学習期間中に取得されるｋ番目の静電容量コンポーネントの静電容量値であるｍの要素を有する列ベクトルである。
【００５４】
学習期間静電容量行列Ｘｃが第１の共分散行列Ｘｃｃｏが決定される前に、正規化されスケーリングされてもよいことが同様に留意されてもよい。正規化は、それぞれの列の平均をとることおよび或る列の平均をその列の要素から引くことを含んでもよい。スケーリングは、例えば、それぞれの列内の要素を、その列内の要素の標準偏差で割ることを含んでもよい。
【００５５】
ステップｂ）の処理は、それぞれの要素がステップａ）で取得された損失係数値のそれぞれの１つの損失係数値である損失係数ベクトルｘｔａｎ（δ）を第２の固有ベクトル行列Ｖｔａｎ（δ）によって変換することであって、それにより、変換済み損失係数ベクトルｙｔａｎ（δ）を取得する、変換することを更に含む。したがって、タイプＶｔａｎ（δ）＊ｘｔａｎ（δ）＝ｙｔａｎ（δ）の変換が実施され、第２の固有ベクトル行列Ｖｔａｎ（δ）の列は、学習期間中に取得される学習期間損失係数行列Ｘｔａｎ（δ）の第２の共分散行列Ｘｔａｎ（δ）ｃｏの固有ベクトルである。特に、学習期間損失係数行列Ｘｔａｎ（δ）は、学習期間中に取得されるそれぞれの静電容量コンポーネントの複数の損失係数値を含む。一例として、第２の固有ベクトル行列は、電磁誘導デバイスが、３つの電気的位相、したがって３つの静電容量コンポーネントを有する場合、３＊３行列Ｖｔａｎ（δ）＝［Ｖ１ｔａｎ（δ）Ｖ２ｔａｎ（δ）Ｖ３ｔａｎ（δ）］であってよく、Ｖ１ｔａｎ（δ）〜Ｖ３ｔａｎ（δ）は列として配置された固有ベクトルであり、ｘｔａｎ（δ）＝（ｔａｎ（δ）１，ｔａｎ（δ）２，ｔａｎ（δ）３）は、ステップａ）で取得される３つの損失係数値である３つのコンポーネントｔａｎ（δ）１〜ｔａｎ（δ）３を含むベクトルである。
【００５６】
変換済み損失係数ベクトルｙｔａｎ（δ）は、その後、調整済みの  第２の固有ベクトル行列Ｖｔａｎ（δ）’の逆行列によって元通りに変換されて、調整済み損失係数ベクトルｘｔａｎ（δ）’を取得し、調整済み損失係数ベクトルｘｔａｎ（δ）’は、その要素として、温度補償済み損失係数値を含む。ここで、変換（Ｖｔａｎ（δ）’）−１ｙｔａｎ（δ）＝ｘｔａｎ（δ）’が実施され、ここで、ｘｔａｎ（δ）’＝（ｔａｎ（δ）１’，ｔａｎ（δ）２’，ｔａｎ（δ）３’）は温度補償済み損失係数値を含む。
【００５７】
調整済みの第２の固有ベクトル行列Ｖｔａｎ（δ）’は、ゼロにセットされた固有ベクトルのうちの１つの固有ベクトルの要素を有する。特に、ゼロにセットされたその要素を有する固有ベクトルは、最大固有値または特異値に対応する固有ベクトルであるため、一般的なｎの静電容量コンポーネントの場合、調整済みの第２の固有ベクトル行列は、Ｖｔａｎ（δ）’＝（０Ｖｔａｎ（δ）２…Ｖｔａｎ（δ）ｎ）であり、３つの静電容量コンポーネントを有する例において、Ｖｔａｎ（δ）’＝（０Ｖｔａｎ（δ）２Ｖｔａｎ（δ）３）である。
【００５８】
学習期間損失係数行列Ｘｔａｎ（δ）は、通常、ｍ＊ｎ行列（ここでｍ≠ｎ）であるため、その共分散行列、すなわち、第２の共分散行列Ｘｔａｎ（δ）ｃｏの対角化は可能でなく、そのため、他の因数分解法が使用されて、第２の共分散行列Ｘｔａｎ（δ）ｃｏの「固有値」を取得してもよい。特異値分解（ＳＶＤ）は、例えば、第２の固有ベクトル行列Ｖｔａｎ（δ）を取得するために使用されてもよい。
【００５９】
上記で述べたように、損失係数値についての学習期間損失係数行列Ｘｔａｎ（δ）は、学習期間中に収集されるそれぞれの静電容量コンポーネントの複数の損失係数値を含んでもよく、学習期間損失係数行列は、３相システムの場合、形態Ｘｔａｎ（δ）＝（Ｘｔａｎ（δ）１Ｘｔａｎ（δ）２Ｘｔａｎ（δ）３）であり、より一般的な形態では、Ｘｔａｎ（δ）＝（Ｘｔａｎ（δ）１…Ｘｔａｎ（δ）ｎ）であってよく、ここで、Ｘｔａｎ（δ）ｋは、それぞれが学習期間中に取得されるｋ番目の静電容量コンポーネントの損失係数値であるｍのアイテムを有する列ベクトルである。
【００６０】
学習期間損失係数行列Ｘｔａｎ（δ）が第２の共分散行列Ｘｔａｎ（δ）ｃｏが決定される前に、正規化されスケーリングされてもよいことが同様に留意されてもよい。正規化は、それぞれの列の平均をとることおよび或る列の平均をその列の要素から引くことを含んでもよい。スケーリングは、例えば、それぞれの列内の要素を、その列内の要素の標準偏差で割ることを含んでもよい。
【００６１】
図４ａおよび図４ｂは、ブッシングの文脈における、温度補償済み損失係数値、対、最初に取得された補償なし損失係数値、すなわち、ステップａ）にて取得されるが、ステップｂ）の処理がない損失係数値の例、および、温度補償済み静電容量値、対、補償なし静電容量値の例を示す。
【００６２】
図４ａにおいて、損失係数値は、電磁誘導デバイスの３つのブッシングのそれぞれのブッシングについてグラフで示す。曲線７ａ、９ａ、および１１ａは３つのブッシングの温度補償済み損失係数値を経時的に示し、一方、曲線７ｂ、９ｂ、および１１ｂは対応する補償なし損失係数値を示す。見てわかるように、温度補償済み損失係数値曲線７ａ〜１１ａは、変動をずっと受けにくく、ブッシングの実際の絶対損失係数値の良好な尺度を提供する。同様に、図４ｂにおいて、静電容量値は、電力デバイスの３つのブッシングのそれぞれのブッシングについてグラフで示される。曲線１３ａ、１５ａ、および１７ａは３つのブッシングの温度補償済み静電容量値を経時的に示し、一方、曲線１３ｂ〜１７ｂは対応する補償なし静電容量値を示す。
【００６３】
温度補償済み損失係数値および静電容量値はブッシングの損失係数および静電容量の正確な推定を提供するため、これらの値は、静電容量不良が存在するか、電力デバイス不良が存在するかを判定するために使用されてもよい。そのため、一例によれば、１つだけの静電容量パラメータ、すなわち、本明細書で論じる２つの静電容量コンポーネントパラメータの一方を示すプロット１９について図５で示すように、それぞれの静電容量およびそれぞれの損失係数についてそれぞれの上方閾値Ｕおよび下方閾値Ｌが提供されてもよい。上方および下方閾値ＵおよびＬは、静電容量値または損失係数値がその中で変動するのを許容される、それぞれの静電容量コンポーネントおよびそれぞれの静電容量コンポーネントパラメータについての範囲を提供する。温度補償済み静電容量値または温度補償済み損失係数値のいずれかが、対応する上方または下方閾値から外れる場合、アラームが生成され、それにより、不良が存在することをオペレータに警報してもよい。
【００６４】
本発明の概念は、主に、少数の例を参照して上述された。しかしながら、当業者によって容易に認識されるように、上記で開示される実施形態以外の他の実施形態が、添付特許請求項によって規定されるように、本発明の概念の範囲内で同様に可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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