(57)【要約】本技術案は、溶存ガスモニタリング技術分野に適用され、油中の溶存ガス体積分率の予測方法および端末装置を提供する。当該方法は、非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得することと、前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算することとを含む。本技術案は、非平衡状態での数回収集されたガス成分の体積分率に応じて、平衡状態のガス室内の当該ガス成分体積分率の最終値を予測することができ、ガス室内のガスの体積分率を再測定する前に平衡状態への透過を待つ必要がなく、それにより、油中の溶存ガス体積分率を測定するのに必要な時間が短縮される。【選択図】図１
2020521230.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
油中の溶存ガス体積分率の予測方法であって、
非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得することであって、前記第１の時点と前記第２の時点の間の間隔は、前記第２の時点と前記第３の時点の間の間隔に等しく、前記ガス室内のガスは、油／ガス分離膜を介して、油入電力機器の油中の溶存ガスを分離して得られることと、
前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態での前記ガス室内のガス成分の体積分率を計算することとを含む、前記油中の溶存ガス体積分率の予測方法。
【請求項２】
前記体積分率予測式は、
【数１】
2020521230.tif 000014
であり、
式中、Ｃｉｍａｘは、平衡状態での前記ガス室内のガス成分の体積分率であり、Ｃｉ（ｎ−１）は、前記第１の時点に対応する体積分率であり、Ｃｉｎは、前記第２の時点に対応する体積分率であり、Ｃｉ（ｎ＋１）は、前記第３の時点に対応する体積分率である、
請求項１に記載の油中の溶存ガス体積分率の予測方法。
【請求項３】
前記体積分率予測式の計算プロセスは、具体的には、
前記油中の溶存ガスの膜分離プロセスにおけるガス室内のガス成分の体積分率：
【数２】
2020521230.tif 000015
によって、
式中、ｂは、拡散係数であり、ｔは、透過開始後の時間であり、Ｃｉは、ｔのときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
非平衡状態での第１の時点ｔｎ−１のときのガス室内のガス成分の体積分率と第２の時点ｔｎのときのガス室内のガス成分の体積分率の間の関係式：
【数３】
2020521230.tif 000016
が得られ、
式中、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１であり、Ｃｉ（ｎ−１）は、ｔｎ−１のときのガス室内のガス成分の体積分率であり、Ｃｉｎは、ｔｎのときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
前記関係式によって、中間計算式：
【数４】
2020521230.tif 000017
が得られ、
式中、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１＝ｔｎ＋１−ｔｎであり、Ｃｉ（ｎ＋１）は、第３の時点ｔｎ＋１のときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
前記中間計算式を簡略化して、前記体積分率予測式を取得する、
請求項２記載の油中の溶存ガス体積分率の予測方法。
【請求項４】
前記非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得することは、
前記非平衡状態で、プリセット時間間隔ごとにガス室内のガス成分の体積分率を１回取得して、３回隣接して取得した体積分率を１セットの収集データとし、時間の順で、各セットの収集データ中の３つの体積分率を順次に第１の時点、第２の時点及び第３の時点のときのガス室内のガス成分の体積分率とすることを含み、
前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算することは、
各セットの収集データにおける第１の時点に対応する体積分率、第２の時点に対応する体積分率、第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、各セットの収集データに対応する平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ計算することと、
各セットの収集データに対応する平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率の平均値を求めて、前記平均値を平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率とすることを含む、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の油中の溶存ガス体積分率の予測方法。
【請求項５】
前記平均値を平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率とした後、
平衡状態でのガス室内の各ガス成分の体積分率に応じて、油中の溶存ガスのオンライン解析を行うことと、
油中の溶存ガスのオンライン解析結果に応じて前記プリセット時間間隔を調整することとをさらに含む、
請求項４に記載の油中の溶存ガス体積分率の予測方法。
【請求項６】
油中の溶存ガス体積分率の予測装置であって、
非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得するための取得モジュールであって、前記第１の時点と前記第２の時点の間の間隔は、前記第２の時点と前記第３の時点の間の間隔に等しく、前記ガス室内のガスは、油／ガス分離膜を介して、油入電力機器の油中の溶存ガスを分離して得られる取得モジュールと、
前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算するための処理モジュールとを含む、前記油中の溶存ガス体積分率の予測装置。
【請求項７】
油中の溶存ガス体積分率の予測装置であって、
前記体積分率予測式は、
【数５】
2020521230.tif 000018
であり、
式中、Ｃｉｍａｘは、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率であり、Ｃｉ（ｎ−１）は、前記第１の時点に対応する体積分率であり、Ｃｉｎは、前記第２の時点に対応する体積分率であり、Ｃｉ（ｎ＋１）は、前記第３の時点に対応する体積分率である、前記油中の溶存ガス体積分率の予測装置。
【請求項８】
前記体積分率予測式の計算プロセスは、具体的には、
油中の溶存ガスの膜分離プロセスにおけるガス室内のガス成分の体積分率：
【数６】
2020521230.tif 000019
によって、
式中、ｂは、拡散係数であり、ｔは、透過開始後の時間であり、Ｃｉは、ｔのときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
非平衡状態での第１の時点ｔｎ−１のときのガス室内のガス成分の体積分率と第２の時点ｔｎのときのガス室内のガス成分の体積分率の間の関係式：
【数７】
2020521230.tif 000020
が得られ、
式中、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１であり、Ｃｉ（ｎ−１）は、ｔｎ−１のときのガス室内のガス成分の体積分率であり、Ｃｉｎは、ｔｎのときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
前記関係式に応じて中間計算式：
【数８】
2020521230.tif 000021
が得られ、
式中、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１＝ｔｎ＋１−ｔｎであり、Ｃｉ（ｎ＋１）は、第３の時点ｔｎ＋１のときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
前記中間計算式を簡略化して、前記体積分率予測式を取得する、
請求項７に記載の油中の溶存ガス体積分率の予測装置。
【請求項９】
メモリ、プロセッサおよび前記メモリに格納されて前記プロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムを含む端末装置であって、
前記プロセッサが前記コンピュータプログラムを実行するときに請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法のステップを実現する、前記端末装置。
【請求項１０】
コンピュータプログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるときに請求項１ないし５のいずれか一項に記載の方法のステップを実現する、前記コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶存ガスモニタリング技術分野に属し、特に油中の溶存ガス体積分率の予測方法および端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力グリッドが高度に自動化された方向への開発と、国民経済と人々の生活が電力供給の信頼性に対する要求が高くなることにつれて、現在の設備メンテナンスシステムを変革する緊急の必要性があり、オンラインモニタリングおよび故障診断技術に基づく状態メンテナンスシステムが予防性メンテナンスシステムを徐々に置き換える開発動向は必然的なことになった。変圧器などの油入電力機器の稼働信頼性の重要性と従来のオンラインモニタリング装置の価格の比較から見ると、オンラインモニタリング装置の使用は、技術と経済の側面で大きな利点があり、変電所の稼働の管理レベルを向上させるだけでなく、予防性メンテナンスシステムから予知性メンテナンスシステムへの移行の基礎を築くことができる。
【０００３】
油入電力機器の故障ガスが生成した後、絶縁油に溶解されるが、油中の溶存ガスのオンラインモニタリング中の重要な技術には、油とガスの分離技術及びガス定量解析技術が含まれる。現在、オンラインモニタリングシステムは、ガスの透過が平衡に達した後、油中の溶存ガスの正確な体積分率を提供する必要があり、油とガスの分離技術には限界があるため、常に故障ガスが平衡に達するまでに必要な時間が長くなることがある。例えば、Ｒｏｌａｎｄ  Ｇｉｌｂｅｒｔは、Ｍｏｒｇａｎ  Ｓｃｈａｆｆｅｒ会社のガス収集装置ＧＰ１００の各種故障ガスの透過性に対してテストを行って、その中でＨ２が６時間後に平衡に達したが、最長平衡時間を必要としたＣ３Ｈ８は、２３９．３時間後に平衡に達し、残りのガスは、９６時間以内に平衡に達した。中国清華大学の李紅雷らによって開発された新しい油／ガス分離膜は、１２ｈ以内でＣ２Ｈ２、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、ＣＨ４、ＣＯ、ＣＯ２、Ｈ２の合計７種類の故障ガスの平衡を実現した。しかし、故障ガスが平衡に達するのに必要な時間は依然として長く、油入電力機器の溶存ガスのオンラインモニタリングのリアルタイムの需要を満たすことは困難である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これを鑑みて、本発明の実施例は、現在の体積分率予測方法が油入電力機器の溶存ガスのオンラインモニタリングリアルタイムの要求を満たすことが困難であるという問題を解決するために、油中の溶存ガス体積分率の予測方法および端末装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の実施例の第１の態様は、
非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得することであって、前記第１の時点と前記第２の時点の間の間隔は、前記第２の時点と前記第３の時点の間の間隔に等しく、前記ガス室内のガスは、油／ガス分離膜を介して、油入電力機器の油中の溶存ガスを分離して得られることと、
前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算することとを含む、油中の溶存ガス体積分率の予測方法を提供する。
【０００６】
本発明の実施例の第２の態様は、
非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得するための取得モジュールであって、前記第１の時点と前記第２の時点の間の間隔は、前記第２の時点と前記第３の時点の間の間隔に等しく、前記ガス室内のガスは、油／ガス分離膜を介して、油入電力機器の油中の溶存ガスを分離して得られる取得モジュールと、
前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算するための処理モジュールとを含む、油中の溶存ガス体積分率の予測装置を提供する。
【０００７】
本発明の実施例の第３の態様は、メモリ、プロセッサおよび前記メモリに格納されてプロセッサによって実行可能なコンピュータプログラムを含み、前記プロセッサが前記コンピュータプログラムを実行するときに第１の態様における油中の溶存ガス体積分率の予測方法を実現する、端末装置を提供する。
【０００８】
本発明の実施例の第４の態様は、コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるときに第１の態様における油中の溶存ガス体積分率の予測方法を実現する、コンピュータプログラムを記憶するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
【発明の効果】
【０００９】
先行技術と比べて、本発明の実施例は、以下の有益な効果がある。非平衡状態での第１の時点に対応する体積分率、第２の時点に対応する体積分率、第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に対して計算することによって、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を予測することができ、それにより、油中の溶存ガス体積分率の予測を実現することができる。本発明の実施例は、非平衡状態での数回収集されたガス成分の体積分率に従って、平衡状態のガス室内の当該ガス成分の体積分率の最終値を予測することができて、ガス室内のガスの体積分率を再測定する前に平衡状態への透過を待つ必要がなく、それにより、油中の溶存ガス体積分率を測定するのに必要な時間が短縮されて、油入電力機器の溶存ガスのオンラインモニタリングに対するリアルタイムの要求を満たす。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例によって提供される油中の溶存ガス体積分率の予測方法の実装を示すフローチャートである。
【図２】本発明の実施例によって提供される油中の溶存ガス体積分率の予測方法におけるプリセット時間間隔の調整の実装を示すフローチャートである。
【図３】本発明の実施例によって提供される油中の溶存ガス体積分率の予測装置の模式図である。
【図４】本発明の実施例によって提供される油中の溶存ガス体積分率の予測端末装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例における技術的解決策をより明確に説明するために、実施例または先行技術の説明で使用される図面を簡単に紹介する。以下の説明における図面は、本発明のいくつかの実施例に過ぎず、当業者は、創造性のある労働を寄与しない前提で、これらの図面によって他の図面を得ることができるのは自明である。
【００１２】
以下の説明は、限定のためではなく、説明のために、特定のシステム構成、技術などの詳細が提出され、本発明の実施例を完全に理解するようにする。しかしながら、このような詳細なしで他の実施例でも本発明を実現することができることを当業者には明らかであろう。他の場合には、本発明の説明を妨害する不必要な詳細を避けるために、周知されるシステム、装置、回路および方法の詳細な説明は省略する。
【００１３】
本発明に記載された技術的解決策を説明するために、以下は、具体的な実施例によって説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施例によって提供される油中の溶存ガス体積分率の予測方法の実装を示すフローチャートであり、具体的には、以下である。
【００１５】
Ｓ１０１において、非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得し、前記第１の時点と前記第２の時点の間の間隔は、前記第２の時点と前記第３の時点の間の間隔に等しく、前記ガス室内のガスは、油／ガス分離膜を介して、油入電力機器の油中の溶存ガスを分離して得られる。
【００１６】
本実施例において、油／ガス分離膜を使用して油入電力機器の油中の溶存ガスを分離するプロセスでは、最初には、非平衡状態であり、油中の溶存ガスは、油／ガス分離膜を介して油層の上のガス室に連続的に透過する。油中とガス室内のガスが平衡状態に達した後、ガス室内の各ガス成分はほとんど変化せず、この時点で平衡状態に進入する。ガス室内のガスは、水素（Ｈ２）、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）及びメタン（ＣＨ４）など複数のガス成分を含むことができる。本発明の実施例によって提供される予測方法は、各ガス成分の体積分率を別々に予測するために使用されることができ、以下は、あるガス成分の体積分率を予測することを例として説明する。
【００１７】
非平衡状態で、第１の時点、第２の時点及び第３の時点を選択して、３つの時点でのガス室内のあるガス成分の体積分率をそれぞれ収集する。例えば、最初に、第１の時点に対応する体積分率を収集してから、同じ時間間隔で、第２の時点に対応する体積分率と第３の時点に対応する体積分率をそれぞれ収集する。
【００１８】
Ｓ１０２において、前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算する。
【００１９】
本実施例において、取得された第１の時点に対応する体積分率、第２の時点に対応する体積分率、第３の時点に対応する体積分率を体積分率予測式に代入して計算を行うと、平衡状態でのガス室内の当該ガス成分の体積分率を計算することができる。予測された平衡状態でのガス室内の各対象ガス成分の体積分率に応じて、油入電力機器の溶存ガスのオンラインモニタリングを行うことができる。
【００２０】
本発明の実施例は、非平衡状態での第１の時点に対応する体積分率、第２の時点に対応する体積分率、第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に対して計算を行うことによって、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を予測することができて、油中の溶存ガス体積分率の予測を実現する。本発明の実施例は、非平衡状態での数回収集されたガス成分の体積分率に応じて、平衡状態のガス室内の当該ガス成分体積分率の最終値を予測して、ガス室内のガスの体積分率を再測定する前に平衡状態への透過を待つ必要がなく、それにより、油中の溶存ガス体積分率を測定するのに必要な時間が短縮され、油入電力機器の溶存ガスのオンラインモニタリングに対するリアルタイムの要求を満たす。
【００２１】
本発明の一実施例として、前記体積分率予測式は、式（１）である。
【数１】
2020521230.tif 000003
【００２２】
式中、Ｃｉｍａｘは、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率であり、Ｃｉ（ｎ−１）は、前記第１の時点に対応する体積分率であり、Ｃｉｎは、前記第２の時点に対応する体積分率であり、Ｃｉ（ｎ＋１）は、前記第３の時点に対応する体積分率である。
【００２３】
本発明の一実施例として、前記体積分率予測式の計算プロセスは、具体的には、
油中の溶存ガスの膜分離プロセスにおけるガス室内のガス成分の体積分率である式（２）によって、
【数２】
2020521230.tif 000004
式中、ｂは、拡散係数であり、ｔは、透過開始後の時間であり、Ｃｉは、ｔのときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
非平衡状態での第１の時点ｔｎ−１のときのガス室内のガス成分の体積分率と第２の時点ｔｎのときのガス室内のガス成分の体積分率の間の関係式である式（３）が得られ、
【数３】
2020521230.tif 000005
式中、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１であり、Ｃｉ（ｎ−１）は、ｔｎ−１のときのガス室内のガス成分の体積分率であり、Ｃｉｎは、ｔｎのときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
前記関係式によって、中間計算式である式（４）が得られ、
【数４】
2020521230.tif 000006
式中、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１＝ｔｎ＋１−ｔｎであり、Ｃｉ（ｎ＋１）は、第３の時点ｔｎ＋１の時のガス室内のガス成分の体積分率であり、
前記中間計算式を簡略化して、式（１）に示されたような体積分率予測式を取得する。
【００２４】
以下、体積分率予測式の計算プロセスに対して具体的に説明する。
【００２５】
膜透過メカニズムの解析によって、膜と油／ガス分離の動的プロセス表現式、即ち、体積分率と時間の関係式を取得することができ、膜分離プロセスにおけるガス室内のあるガス成分体積分率Ｃｉの変化の法則は、式（２）に示されたとおりである。式（２）から、通常、透過が平衡ガス体積の測定値に達した場合にのみ価値があるということがわかることができ、これは、平衡時点に達する前の測定データは、油中の溶存ガスの体積分率を正確に反映することができないことを意味する。しかしながら、本発明の実施例によって提供される予測方法は、この問題を解決することができる。
【００２６】
非平衡状態で、あるガス成分に対して、ｔｎ−１点で測定された体積分率をＣｉ（ｎ−１）とし、ｔｎ点で測定された体積分率をＣｉｎとし、この場合、この透過プロセスが平衡に達したときに対応する体積分率をＣｉｍａｘとすると、以下の式（５）のような関係を有する。
【数５】
2020521230.tif 000007
【００２７】
時点ｔｎ−１とｔｎは独立した透過プロセスにあるため、ｂｎ−１＝ｂｎ＝ｂがあり、測定時間間隔をｔｎ−ｔｎ−１＝Δｔとして、温度が一定である場合、式（３）のような関係が確立される。
【００２８】
同様に、ｔｎ点で測定された体積分率Ｃｉｎとｔｎ＋１点で測定された体積分率Ｃｉ（ｎ＋１）の関係式は、式（６）のとおりである。
【数６】
2020521230.tif 000008
【００２９】
式（３）と式（６）を連立すると、式（４）に示す中間計算式を得ることができ、中間計算式を簡略化すると、最終的なに式（１）に示す体積分率予測式を取得する。
【００３０】
上記の計算プロセスから、当該予測方法は、体積分率の予測結果に対する拡散係数ｂの影響を賢く除去することがわかる。拡散係数ｂの大きさは、温度と圧力に関連しているため、本発明の実施例によって提供される体積分率予測式で予測すると、予測結果に対する外部温度と圧力の影響を排除することができ、それによって体積分率の予測結果の精度を向上させる。
【００３１】
本実施例は、同じ透過プロセスの同じ時間間隔のガス成分体積分率の測定値を利用して計算することができ、拡散係数ｂ値を知らなくても、平衡状態でのガス室内の当該ガス成分体積分率の最終値を正確に予測して、ガス室内のガスの体積分率を再測定する前に平衡状態への透過を待つ必要がなく、それにより、平衡状態でのガス室内の当該ガス成分体積分率を取得する時間を短縮する。
【００３２】
本発明の一実施例として、前記非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得することは、
非平衡状態で、プリセット時間間隔ごとにガス室内のガス成分の体積分率を１回取得して、３回隣接して取得した体積分率を１セットの収集データとし、時間の順で、各セットの収集データ中の３つの体積分率を順次に第１の時点、第２の時点及び第３の時点のときのガス室内のガス成分の体積分率とすることを含み、
前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算することは、
各セットの収集データにおける第１の時点に対応する体積分率、第２の時点に対応する体積分率、第３の時点に対応する体積分率及び前記体積分率予測式に従って、各セットの収集データに対応する平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ計算することと、
各セットの収集データに対応する平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率の平均値を求めて、前記平均値を平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率とすることとを含む。
【００３３】
例えば、油入電力機器の透過が非平衡状態であるとき、プリセット時間間隔ごとに（例えば、１０分）ガス室内のガス成分の体積分率を一回取得し、時間の順で、順次に収集された体積分率がＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ及びＦである場合、分割された収集データは、具体的に、それぞれ（Ａ、Ｂ、Ｃ）、（Ｂ、Ｃ、Ｄ）、（Ｃ、Ｄ、Ｅ）及び（Ｄ、Ｅ、Ｆ）のような４セットであるか、または分割された収集データは、具体的に、それぞれ（Ａ、Ｂ、Ｃ）及び（Ｄ、Ｅ、Ｆ）のような２セットである。
【００３４】
各セットの収集データと体積分率予測式に従って、各セットの収集データに対応する平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ予測することができ、各セットの収集データに対応する体積分率に対して平均化すると、最終的な平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を取得することができる。
【００３５】
本実施例は、数回収集されたデータセットによって予測された体積分率に対して平均値を求めることによって、最終予測結果に対する単一データ収集エラーの影響を減らすことができ、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率の予測の正確性をさらに向上させる。
【００３６】
本発明の一実施例として、図２に示されたように、前記平均値を平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率とした後、以下をさらに含むことができる。
【００３７】
Ｓ２０１において、平衡状態でのガス室内の各ガス成分の体積分率に応じて、油中の溶存ガスのオンライン解析を行うことをさらに含む。
【００３８】
本実施例において、予測して得られた平衡状態でのガス室内の各ガス成分の体積分率に従って、油中の溶存ガスのオンライン解析をして、油入電力機器が故障したかどうか、および故障の原因などを解析する。例えば、平衡状態でのガス室内の各ガス成分の体積分率とプリセット警告値とを比較することによって、油入電力機器が故障したかどうかを判断することができる。
【００３９】
Ｓ２０２において、油中の溶存ガスのオンライン解析結果に応じて、前記プリセット時間間隔を調整する。
【００４０】
本実施例において、油中の溶存ガスのオンライン解析の結果に応じて、プリセット時間間隔を調整することができ、それにより、平衡状態でのガス室内の各ガス成分の体積分率が予測されるまでの時間を調整し、油中の溶存ガスのオンライン解析結果が、変圧器などの油入電力機器の稼働状態をより効果的に追跡することができる。例えば、第１のプリセット閾値を設定して、油中の溶存ガスのオンライン解析結果が第１のプリセット閾値を超えると、油入電力機器が故障し易いことを示すことができ、プリセット時間時間を減少し、平衡状態でのガス室内の各ガス成分の体積分率の予測時間を短縮して、それにより、予測時間が長すぎて油入電力機器の故障が時間内に発見されないという問題を避けて、変圧器などの油入電力機器の稼働状態をより効果的に追跡することができる。
【００４１】
本発明の一実施例として、本発明の実施例は、オフラインガスクロマトグラフィの測定と比較することにより、油中の溶存ガス体積分率予測アルゴリズムの有効性とリアルタイムを検証する。平衡状態でのガス室内の種々のガス成分の体積分率を取得するために、オフラインガスクロマトグラフィの測定、１セットの収集データに基づく予測および複数セットの収集データの平均に基づく予測をそれぞれ使用して、検証データの比較は表１に示された通りである。
【表１】
2020521230.tif 000009
【００４２】
表１から、本発明の実施例で述べた予測方法を利用した平衡状態でのガス体積分率の予測は、正確性が高く且つ短時間であるため、体積分率に対する油中の溶存ガスのオンラインモニタリングの有効性と適時性の要求を満たすことができる。
【００４３】
本発明の実施例は、非平衡状態での第１の時点に対応する体積分率、第２の時点に対応する体積分率、第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に対して計算を行うことによって、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を予測することができて、油中の溶存ガス体積分率の予測を実現する。本発明の実施例は、非平衡状態での数回収集されたガス成分の体積分率に応じて、平衡状態のガス室内の当該ガス成分体積分率の最終値を予測して、ガス室内のガスの体積分率を再測定する前に平衡状態への透過を待つ必要がなく、それにより、油中の溶存ガス体積分率を測定するのに必要な時間が短縮され、油入電力機器の溶存ガスのオンラインモニタリングに対するリアルタイムの要求を満たす。
【００４４】
上記の実施例における各ステップの順番の大きさは、実行の順番の前後を意味するものではなく、各プロセスの実行順序は、その機能と内部の論理によって決定されるべきであり、本発明の実施例の実行プロセスを制限するものとして解釈されるべきではないことを理解されたい。
【００４５】
上記の実施例に記載の油中の溶存ガス体積分率の予測方法に対応して、図３は、本発明の実施例によって提供される油中の溶存ガス体積分率の予測装置の模式図を示した。説明の便宜上、本実施例に関連する部分のみを示した。
【００４６】
図３を参照すると、当該装置は、取得モジュール３１及び処理モジュール３２を含む。
【００４７】
取得モジュール３１は、非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得するために使用され、前記第１の時点と前記第２の時点の間の間隔は、前記第２の時点と前記第３の時点の間の間隔に等しく、前記ガス室内のガスは、油／ガス分離膜を介して、油入電力機器の油中の溶存ガスを分離して得られる。
【００４８】
処理モジュール３２は、前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算するために使用される。
【００４９】
好ましくは、前記体積分率予測式は、
【数７】
2020521230.tif 000010
である。
【００５０】
式中、Ｃｉｍａｘは、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率であり、Ｃｉ（ｎ−１）は、前記第１の時点に対応する体積分率であり、Ｃｉｎは、前記第２の時点に対応する体積分率であり、Ｃｉ（ｎ＋１）は、前記第３の時点に対応する体積分率である。
【００５１】
好ましくは、前記体積分率予測式の計算プロセスは、具体的には、
油中の溶存ガスの膜分離プロセスにおけるガス室内のガス成分の体積分率：
【数８】
2020521230.tif 000011
によって、
式中、ｂは、拡散係数であり、ｔは、透過開始後の時間であり、Ｃｉは、ｔのときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
非平衡状態での第１の時点ｔｎ−１のときのガス室内のガス成分の体積分率と第２の時点ｔｎのときのガス室内のガス成分の体積分率の間の関係式：
【数９】
2020521230.tif 000012
が得られ、
式中、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１であり、Ｃｉ（ｎ−１）は、ｔｎ−１のときのガス室内のガス成分の体積分率であり、Ｃｉｎは、ｔｎのときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
前記関係式に応じて、中間計算式：
【数１０】
2020521230.tif 000013
が得られ、
式中、Δｔ＝ｔｎ−ｔｎ−１＝ｔｎ＋１−ｔｎであり、Ｃｉ（ｎ＋１）は、第３の時点ｔｎ＋１のときのガス室内のガス成分の体積分率であり、
前記中間計算式を簡略化して、前記体積分率予測式を取得する。
【００５２】
好ましくは、前記取得モジュール３１は、具体的には、
非平衡状態で、プリセット時間間隔ごとにガス室内のガス成分の体積分率を１回取得して、３回隣接して取得した体積分率を１セットの収集データとし、時間の順で、各セットの収集データ中の３つの体積分率を順次に第１の時点、第２の時点及び第３の時点のときのガス室内のガス成分の体積分率とするために使用され、
前記処理モジュール３２は、具体的には、
各セットの収集データにおける第１の時点に対応する体積分率、第２の時点に対応する体積分率、第３の時点に対応する体積分率及び前記体積分率予測式に従って、各セットの収集データに対応する平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ計算し、
各セットの収集データに対応する平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率の平均値を求めて、前記平均値を平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率とするために使用される。
【００５３】
好ましくは、当該装置は、
平衡状態でのガス室内の各ガス成分の体積分率に応じて、油中の溶存ガスのオンライン解析を行い、
油中の溶存ガスのオンライン解析結果に応じて前記プリセット時間間隔を調整するための調整モジュールをさらに含む。
【００５４】
本発明の実施例は、非平衡状態での第１の時点に対応する体積分率、第２の時点に対応する体積分率、第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に対して計算を行うことによって、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を予測することができて、油中の溶存ガス体積分率の予測を実現する。本発明の実施例は、非平衡状態での数回収集されたガス成分の体積分率に応じて、平衡状態のガス室内の当該ガス成分体積分率の最終値を予測して、ガス室内のガスの体積分率を再測定する前に平衡状態への透過を待つ必要がなく、それにより、油中の溶存ガス体積分率を測定するのに必要な時間が短縮されて、油入電力機器の溶存ガスのオンラインモニタリングに対するリアルタイムの要求を満たす。
【００５５】
図４は、本発明の一実施例によって提供された端末装置の模式図である。図４に示されたように、当該実施例の端末装置４は、プロセッサ４０、メモリ４１および前記メモリ４１に格納されて前記プロセッサ４０上で稼働可能な、油中の溶存ガス体積分率の予測プログラムなどのコンピュータプログラム４２を含む。前記プロセッサ４０が前記コンピュータプログラム４２を実行するときに、例えば、図１に示すステップ１０１ないし１０２のような上記の各油中の溶存ガス体積分率の予測方法の実施例におけるステップを実現する。または、前記プロセッサ４０が前記コンピュータプログラム４２を実行するときに、例えば、図３に示すモジュール３１ないし３２の機能のような上記の各装置の実施例における各モジュール／ユニットの機能を実現する。
【００５６】
例示的に、前記コンピュータプログラム４２は、前記メモリ４１に格納され、前記プロセッサ４０によって実行される１つ以上のモジュール／ユニットに分割されることができることにより、本発明を完成する。前記１つ以上のモジュール／ユニットは、特定の機能を完成することができる一連のコンピュータプログラム命令セグメントであってもよく、当該命令セグメントは、前記コンピュータプログラム４２の前記端末装置４における実行プロセスを記述するために使用される。例えば、前記コンピュータプログラム４２は、取得モジュール及び処理モジュールに分割されることができ、各モジュールの具体的な機能は、次のとおりである。
【００５７】
取得モジュールは、非平衡状態での第１の時点、第２の時点及び第３の時点でのガス室内のガス成分の体積分率をそれぞれ取得するために使用され、前記第１の時点と前記第２の時点の間の間隔は、前記第２の時点と前記第３の時点の間の間隔に等しく、前記ガス室内のガスは、油／ガス分離膜を介して、油入電力機器の油中の溶存ガスを分離して得られる。
【００５８】
処理モジュールは、前記第１の時点に対応する体積分率、前記第２の時点に対応する体積分率、前記第３の時点に対応する体積分率及び体積分率予測式に従って、平衡状態でのガス室内のガス成分の体積分率を計算するために使用される。
【００５９】
前記端末装置４は、デスクトップコンピュータ、ノートブック、パームトップコンピュータおよびクラウドサーバなどのコンピューティングデバイスであることができる。前記端末装置は、プロセッサ４０およびメモリ４１を含み得るが、これらに限定されない。図４は端末装置４の単なる例であり、端末装置４に対する制限を構成せず、図示されたものよりも多いまたは少ない部品を含むか、またはいくつかの部品または異なる部品を組み合わせることができ、例えば、前記端末装置は、入出力装置、ネットワークアクセス装置、バス、ディスプレイなどをさらに含むことができることを当業者は理解できるだろう。
【００６０】
プロセッサ４０は、中央処理ユニット（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）であってもよく、他の汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ：ＡＳＩＣ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ：ＦＰＧＡ）または他のプログラマブルロジックデバイス、個別のゲートまたはトランジスタロジックデバイス、個別のハードウェアコンポーネントなどであってもよい。汎用プロセッサは、マイクロプロセッサまたは当該プロセッサは任意の従来のプロセッサなどであり得る。
【００６１】
前記メモリ４１は、端末装置４のハードディスクまたは内部記憶装置など、前記端末装置４の内部記憶ユニットであってもよい。前記メモリ４１は、例えば、前記端末装置４に搭載されたプラグインハードディスク、スマートメディア（登録商標）カード（Ｓｍａｒｔ  Ｍｅｄｉａ  Ｃａｒｄ：ＳＭＣ）、セキュアデジタル（Ｓｅｃｕｒｅ  Ｄｉｇｉｔａｌ：ＳＤ）カード、フラッシュカード（Ｆｌａｓｈ  Ｃａｒｄ）など、前記端末装置４の外部記憶装置であってもよい。また、前記メモリ４１は、前記端末装置４の内部記憶ユニットと外部記憶装置の両方を含んでもよい。前記メモリ４１は、前記コンピュータプログラムおよび前記端末装置が必要とした他のプログラム及びデータを格納するために使用される。前記メモリ４１は、出力されたデータまたは出力されようとしているデータを一時的に格納するために使用されることができる。
【００６２】
説明の便宜上および簡潔化のために、上記の各機能ユニットおよびモジュールの分割のみを例示して説明するが、実際の応用においては、必要によって、上記の機能を割り当てて、異なる機能ユニットおよびモジュールによって完成し、即ち、前記装置の内部構成を異なる機能ユニットまたはモジュールに分割して、上記の機能のすべてまたは一部を完成することは当業者には明らかであろう。実施例における各機能ユニットおよびモジュールは、１つの処理ユニットに統合されてもよく、または各ユニットが物理的に別々に存在してもよく、または２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよく、上記の統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現されてもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現されてもよい。なお、各機能ユニットおよびモジュールの特定の名前は、相互の差別化を促進する目的のためだけであり、本出願の保護の範囲を制限することを意図していない。上記のシステムのユニットおよびモジュールの特定の作業プロセスについては、前述の方法の実施例における対応するプロセスを参照することができ、詳細はここで再度説明しない。
【００６３】
上記の実施例において、各実施例の説明はすべて焦点を当てて、ある実施例で詳細に記述されていないまたは説明されていない部分については、他の実施例の関連する説明を参照することができる。
【００６４】
本明細書に開示される実施例で説明された様々な例示のユニットおよびアルゴリズムステップに合わせて、電子ハードウェア、またはコンピュータソフトウェアおよび電子ハードウェアの組み合わせで実現することができることを当業者は理解できるだろう。これらの機能は、ハードウェアで実行されるか、それともソフトウェアで実行されるかは、技術的解決策の特定のアプリケーション及び設計上の制約条件に依存する。専門技術者は、特定の応用ごとに異なる法で実現することにより、説明された機能を実現することができるが、このような実現は、本発明の範囲を超えると見なされるべきではない。
【００６５】
本発明によって提供された実施例において、開示された装置／端末装置及び方法は、他の方法で実現することができることを理解されたい。例えば、上記の装置／端末装置の実施例は単なる例示であり、例えば、前記モジュールまたはユニットの分割は、論理機能の分割にすぎず、実際に実現する場合には、別の分割方法、例えば、複数のユニットまたはコンポーネントが別のシステムに結合または統合されたり、または一部の特徴は無視したり、実行しないことができる。加えて、表示されたまたは議論された相互の結合または直接な結合または通信接続は、いくつかのインターフェース、装置またはユニットを介する間接的な結合または通信接続であることができ、電気的、機械的または他の形態であることができる。
【００６６】
前記分離部品として説明されたユニットは、物理的に分離された場合トされない場合があり、ユニットとして表示される部品は、物理的なユニットである場合とそうでない場合があり、即ち、１箇所に配置されるか、または複数のネットワークユニットに分散される場合もある。実際の需要によって、その中の一部または全部のユニットを選択して、本実施例の方案の目的を実現することができる。
【００６７】
なお、本発明の各実施例における各機能ユニットは、１つの処理ユニットに統合されてもよく、各ユニットが物理的に別個に存在してもよく、または２つ以上のユニットが１つのユニットに統合されてもよい。上記の統合されたユニットは、ハードウェアの形態で実現してもよく、ソフトウェア機能ユニットの形態で実現してもよい。
【００６８】
前記統合されたモジュール／ユニットがソフトウェア機能ユニットの形態で実現され、個別の製品として販売または使用される場合、１つのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されることができる。このような理解に基づいて、本発明は、上記の実施例の方法における全部または一部のプロセスを実現し、関連するハードウェアに命令するコンピュータプログラムによって完成することもでき、上述したコンピュータプログラムは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納されることができ、当該コンピュータプログラムがプロセッサによって実行されるときに、上記の各方法の実施例のステップを実現することができる。ここで、前記コンピュータプログラムは、ソースコード形態、オブジェクトコード形態、実行可能ファイルまたはある中間形態などであり得るコンピュータプログラムコードを含む。前記コンピュータ読み取り可能な媒体は、前記コンピュータプログラムコードを運ぶことができるいずれのエンティティまたは装置、記録媒体、Ｕフラッシュディスク、リムーバブルハードディスク、磁気ディスク、光ディスク、コンピュータメモリ、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ：Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ：Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、電気搬送信号、通信信号およびソフトウェア配布メディアなどを含むことができる。前記コンピュータ読み取り可能な媒体に含まれるコンテンツは、法域の法律および特許慣行の要求に従って、適切に増減する場合があることに注意してほしい。例えば、一部の法域で、法律および特許の慣行に従って、コンピュータ読み取り可能な媒体には、電気搬送信号および通信信号が含まれていない。
【００６９】
上記した実施例は、単なる本発明の技術的解決策を説明するためのものであり、限定することを意図するものではなく、本発明は、前述の実施例を参照して詳細に説明されているが、当業者は、前述した各実施例で説明された技術的解決策は修正されてもよく、または一部の技術的特徴を同等に置き換えることもできるが、これらの修正または置き換えは、対応する技術的解決策の本質が本発明の各実施例の技術的解決策の精神および範囲から逸脱することなく、すべて本発明の保護範囲内に含まれるようにすることを理解されたい。
【図１】
2020521230.tif 000022
【図２】
2020521230.tif 000023
【図３】
2020521230.tif 000024
【図４】
2020521230.tif 000025
【国際調査報告】
2020521230.tif 000026
2020521230.tif 000027
2020521230.tif 000028
2020521230.tif 000029