JP7280209B2 - 部分放電判定装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、部分放電判定装置及び方法に関し、例えば、地中送電ケーブルの絶縁劣化を判定する部分放電判定装置に適用して好適なものである。

都市部では、地中に巨大な送電網が張り巡らされ、発電所で作られた電力がこの送電網を経由して各電力需要家にそれぞれ送電されている。地中送電設備は、高度経済成長期に増大し、現在では運転開始から40年を迎えるものが多くなったため、その経年劣化の診断技術が重要になってきている。

地中送電ケーブルの劣化診断技術の一つとして部分放電測定法がある。地中送電ケーブルは、電流が流れる導体を絶縁体で覆った構造となっている。経年劣化により絶縁体に空隙が生じた場合、その部分に部分放電が発生するようになり、最終的には絶縁破壊に至ってしまう。部分放電測定法は、このような部分放電を観測し、その観測結果に基づいて地中送電ケーブルの絶縁劣化の度合いを診断するものであり、これまで様々な企業や研究機関において、部分放電発生メカニズムの解明や、部分放電特性から絶縁劣化度合を推定するための研究が進められてきた。

例えば、非特許文献１には、実験用電極を使っての課電開始から絶縁破壊までの部分放電パルスの位相角特性の測定結果と、パターン認識の手法を応用した劣化診断推定手法について記載されている。部分放電パルスの位相角特性とは、印加電圧の複数サイクル間における部分放電パルスの電荷量と発生位相角の分布パターンの特性である。課電開始から絶縁破壊までの５つの時間において、部分放電が発生する位相角領域と発生電荷量の範囲の変化が示されている。劣化診断推定手法は、部分放電の位相角特性を規格化電荷量・規格化位相角・発生頻度にパターン化し、このパターンと、予め作成した劣化度に応じた標準パターンとの類似性比較を行うものである。

また特許文献１には、ニューラルネットワークを使用して部分放電の有無を判断することができる部分放電測定方法について記載されている。ここで用いられるパターンは、非特許文献１のパターンと異なり、ｔサイクル毎に時系列的に羅列させた規格化電荷量・規格化位相角となっている。非特許文献１の手法では電荷量と位相角を複数サイクル（600サイクル）分まとめて発生頻度としてパターン化しているため、発生位相角の時間情報が失われてしまい、部分放電の有無の判断を誤る場合があるという問題がある。

特開平１０－７８４７１号公報

古森郁尊、外３名、「部分放電発生位相角分布によるパターン認識を応用した絶縁劣化診断および余寿命推定」、社団法人電気学会、1993年、Vol.113-A、No.8、p.586－593

ところで、非特許文献１に開示された劣化診断推定手法では、劣化度に応じた部分放電の位相角特性を標準パターンとして予め作成しておき、測定した信号の位相角特性が最も似ている標準パターンを選択している。また特許文献１に開示された部分放電測定方法では、時系列的に羅列させた規格化電荷量・規格化位相角のφ－ｑ－ｔパターンをニューラルネットワークで学習しておき、測定した信号のφ－ｑ－ｔパターンを学習済みのニューラルネットワークに入力して、部分放電の有無を判断している。

このように非特許文献１及び特許文献１は、いずれも測定した信号を部分放電の標準パターンとパターンマッチングする手法であるため、測定した信号のパターンと類似性の高いパターンが標準パターンに存在する場合には良い診断結果が得られるものの、測定した信号のパターンと類似性の高いパターンが標準パターンに存在しない場合には良い診断結果が得られない。

つまり非特許文献１及び特許文献１に開示された方法によると、部分放電の標準パターンを十分に用意する必要があるが、部分放電の実測データを取得して絶縁劣化の度合いに応じた標準パターンを複数作成することは煩雑な作業であり、相応の時間を要する問題があった。

本発明は以上の点を考慮してなされたもので、複数の標準パターンを用意することなく、信頼性高く部分放電の進行度合いを判定し得る部分放電判定装置及び方法を提案しようとするものである。

かかる課題を解決するため本発明においては、送電ケーブルに発生する部分放電の進行度合いを判定する部分放電判定装置において、前記送電ケーブルの印加電圧の１又は複数サイクル期間に発生した各前記部分放電の電荷量及び発生位相角の組合せの分布パターンを順次生成する分布パターン生成部と、前記分布パターン生成部により生成された前記分布パターンを、クラスごとの標準分布パターンに基づいていずれかの前記クラスに分類する第１の分類部と、前記分布パターン生成部により生成された前記分布パターンを、クラスタリングによりいずれかのクラスタに分類する第２の分類部と、前記第２の分類部の分類結果に基づいて、前記第１の分類部の分類結果を評価する評価部と、前記評価部の評価結果に基づいて、前記送電ケーブルに発生する前記部分放電の進行度合いを判定する判定部とを設けるようにした。

また本発明においては、送電ケーブルに発生する部分放電の進行度合いを判定する部分放電判定装置により実行される部分放電判定方法であって、前記送電ケーブルの印加電圧の１又は複数サイクル期間に発生した各前記部分放電の電荷量及び発生位相角の組合せの分布パターンを順次生成する第１のステップと、生成した前記分布パターンを、クラスごとの標準分布パターンに基づいていずれかの前記クラスに分類する第１の分類処理と、前記分布パターン生成部により生成された前記分布パターンを、クラスタリングによりいずれかのクラスタに分類する第２の分類処理とを実行する第２のステップと、前記第２の分類処理による分類結果に基づいて、前記第１の分類処理による分類結果を評価する第３のステップと、前記第３のステップの評価結果に基づいて、前記送電ケーブルに発生する前記部分放電の進行度合いを判定する第４のステップとを設けるようにした。

本発明によれば、複数の標準パターンを用意することなく、地中送電ケーブルに発生している部分放電の進行度合いを信頼性高く判定し得る部分放電判定装置及び方法を実現できる。

第１及び第２の実施の形態による地中送電ケーブル劣化判定システムの全体構成を示すブロック図である。 部分放電測定装置の概略ハードウェア構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態による部分放電判定装置の概略ハードウェア構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態による地中送電ケーブル劣化判定システムにおける一連の処理の流れを示すブロック図である。 （Ａ）～（Ｄ）は、部分放電パルス信号及び印加電圧信号の説明に供する図である。 （Ａ）は部分放電開始時における部分放電電荷量位相角分布パターン、（Ｂ）は部分放電中期における部分放電電荷量位相角分布パターン、（Ｃ）は絶縁破壊直前における部分放電電荷量位相角分布パターンの様子を示す図である。 （Ａ）及び（Ｂ）は、部分放電電荷量位相角分布パターンの規格化の説明に供する図である。 （Ａ）は部分放電開始時における規格化部分放電電荷量位相角分布パターン、（Ｂ）は部分放電中期における規格化部分放電電荷量位相角分布パターン、（Ｃ）は絶縁破壊直前における規格化部分放電電荷量位相角分布パターンの様子を示す図である。 規格化部分放電電荷量位相角分布パターンに対する第１の分類部の分類結果と、第２の分類部の分類結果との一例を示す図である。 規格化部分放電電荷量位相角分布パターンに対する第１の分類部の分類結果と、第２の分類部の分類結果との一例を示す図である。 規格化部分放電電荷量位相角分布パターンに対する第１の分類部の分類結果と、第２の分類部の分類結果との一例を示す図である。 図９の例について、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンに対する分類結果１及び分類結果２と、分類結果２に基づき算出された分類結果１の信頼度と、信頼度に基づき算出された分類結果１に対する評価部の評価を纏めた図表である。 図１０の例について、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンに対する分類結果１及び分類結果２と、分類結果２に基づき算出された分類結果１の信頼度と、信頼度に基づき算出された分類結果１に対する評価部の評価を纏めた図表である。 図１１の例について、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンに対する分類結果１及び分類結果２と、分類結果２に基づき算出された分類結果１の信頼度と、信頼度に基づき算出された分類結果１に対する評価部の評価を纏めた図表である。 第２の実施の形態による部分放電判定装置の概略ハードウェア構成を示すブロック図である。 第２の実施の形態による地中送電ケーブル劣化判定システムにおける一連の処理の流れを示すブロック図である。

以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。

（１）第１の実施の形態
（１－１）本実施の形態による地中送電ケーブル劣化判定システムの構成
図１において、１は全体として本発明を適用した地中送電ケーブル劣化判定システムを示す。この地中送電ケーブル劣化判定システム１は、地中送電ケーブル２に発生する部分放電の進行度合いを判定することで当該地中送電ケーブル２の絶縁劣化を監視するためのシステムであり、分割型高周波ＣＴ（Current Transformer）３、部分放電測定装置４及び部分放電判定装置５を備えて構成される。

地中送電ケーブル２は、クラフト紙及び油で絶縁を保つＯＦ（Oil Filled）ケーブルの場合、電気が流れる導体１０上に、絶縁油に浸したクラフト紙からなる絶縁体１１と、油を封入するための金属シース１２と、腐食防止のための防食層１３とが順次積層されて構成される。そして金属シース１２は、金属シース接地線１４を介して接地されており、これにより地中送電ケーブル２内で部分放電パルスＰＬが発生したときに、その部分放電パルスＰＬを金属シース接地線１４を介して大地に放出し得るようになされている。

分割型高周波ＣＴ３は、クランプ型の高周波電流センサから構成され、地中送電ケーブル２の所定長さごとに設置される。分割型高周波ＣＴ３は、金属シース接地線１４を流れる各部分放電パルスＰＬの電荷量に応じた電圧レベルにそれぞれ立ち上がるパルス（以下、これを部分放電パルスＰＬと呼ぶ）を含む部分放電パルス信号ＳＧ１を生成し、生成した部分放電パルス信号ＳＧ１を部分放電測定装置４に送信する。

部分放電測定装置４は、各分割型高周波ＣＴにそれぞれ対応させて設置される。部分放電測定装置４は、対応する分割型高周波ＣＴ３から送信されてきた部分放電パルス信号ＳＧ１に含まれる各部分放電パルスＰＬの電荷量と、これらの部分放電パルスＰＬがそれぞれ発生した各時点における対象とする地中送電ケーブル（以下、これを対象地中送電ケーブルと呼ぶ）２を流れる電気の電圧（以下、これを印加電圧と呼ぶ）の位相角とを測定し、測定結果を部分放電データＤ１としてネットワーク６を介して部分放電判定装置５に送信する。

部分放電判定装置５は、各部分放電測定装置４から送信されてきた部分放電データＤ１に基づいて、対象地中送電ケーブル２に発生する部分放電の進行度合いを判定し、判定結果を表示する。

ここで、図２は、部分放電測定装置４の概略ハードウェア構成を示す。この図２に示すように、部分放電測定装置４は、第１及び第２のＡ／Ｄ（Analog/Digital）変換器２０Ａ，２０Ｂと、記憶装置２１、データ登録部２２及び通信装置２３とを備えて構成される。

第１及び第２のＡ／Ｄ変換器２０Ａ，２０Ｂは、それぞれ汎用のＡ／Ｄ変換器から構成される。また記憶装置２１は、ハードディスク装置やＳＳＤ（Solid State Drive）又は半導体メモリなどから構成される。記憶装置２１には、計測により得られた各部分放電パルスＰＬの電荷量及び位相角のデータでなる部分放電データＤ１が格納される。

データ登録部２２については後述する。なおデータ登録部２２は、ソフトウェア構成であってもよい。通信装置２３は、ＮＩＣ（Network Interface Card）などから構成され、部分放電測定装置４がネットワーク６を介して部分放電判定装置５と通信を行う際のプロトコル制御を行う。

一方、図３は、部分放電判定装置５の概略ハードウェア構成を示す。部分放電判定装置５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）３０、メモリ３１、記憶装置３２、通信装置３３、入力装置３４及び表示装置３５を備えた汎用のコンピュータ装置から構成される。

ＣＰＵ３０は、部分放電判定装置５全体の動作制御を司るプロセッサである。またメモリ３１は、揮発性の半導体メモリなどから構成され、ＣＰＵ３０のワークメモリとして利用される。後述する分布パターン生成プログラム４０、第１の分類プログラム４１、第２の分類プログラム４２、評価プログラム４３及び判定プログラム４４は、部分放電判定装置５の起動時や必要時に記憶装置３２からロードされてこのメモリ３１に保持される。

記憶装置３２は、ハードディスク装置やＳＳＤ又はフラッシュメモリなどの不揮発性の大容量の記憶装置から構成され、各種プログラムや長期間保持すべきデータなどが格納される。後述の標準分布パターン４５のデータもこの記憶装置３２に格納されて保持される。

通信装置３３は、ＮＩＣなどから構成され、部分放電判定装置５がネットワーク６を介して部分放電測定装置４と通信を行う際のプロトコル制御を行う。また入力装置３４は、ユーザが必要な命令や情報を部分放電判定装置５に入力する際に利用するデバイスであり、例えば、キーボードやマウスなどから構成される。さらに表示装置３５は、必要な情報を表示するためのデバイスであり、例えば、液晶パネルや有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルなどから構成される。

（１－２）地中送電ケーブル劣化判定システムにおける部分放電判定処理の流れ
図４は、本地中送電ケーブル劣化判定システム１において実行される、対象地中送電ケーブル２に発生する部分放電の進行度合いを判定する一連の処理（以下、これを部分放電判定処理と呼ぶ）の流れを示す。図中、分布パターン生成部５０、第１の分類部５１、第２の分類部５２、評価部５３及び判定部５４は、それぞれ部分放電判定装置５において、記憶装置３２（図３）からメモリ３１（図３）にロードした図３について上述した分布パターン生成プログラム４０、第１の分類プログラム４１、第２の分類プログラム４２、評価プログラム４３又は判定プログラム４４をＣＰＵ３０が実行することにより具現化される機能部である。

この図４に示すように、本地中送電ケーブル劣化判定システム１では、分割型高周波ＣＴ３（図１）から出力された図５（Ａ）に示すような部分放電パルス信号ＳＧ１が部分放電測定装置４の第１のＡ／Ｄ変換器２０Ａに与えられる。そして第１のＡ／Ｄ変換器２０Ａは、この部分放電パルス信号ＳＧ１をＡ／Ｄ変換し、かくして得られた部分放電パルス信号ＳＧ１のディジタルデータをデータ登録部２２に出力する。

また部分放電測定装置４の第２のＡ／Ｄ変換器２０Ｂには、対象地中送電ケーブル２の印加電圧を５Ｖ程度にまで降圧してなる図５（Ｂ）に示すような印加電圧信号ＳＧ２が与えられる。そして第２のＡ／Ｄ変換器２０Ｂは、この印加電圧信号ＳＧ２をＡ／Ｄ変換し、かくして得られた印加電圧信号ＳＧ２のディジタルデータをデータ登録部２２に出力する。

データ登録部２２は、部分放電パルス信号ＳＧ１に含まれる各部分放電パルスＰＬをそれぞれ抽出し、これら部分放電パルスＰＬの電圧値のディジタル値をその部分放電パルスＰＬの電荷量としてそれぞれ取得する。またデータ登録部２２は、部分放電パルスＰＬごとに、その部分放電パルスＰＬが発生した時点における印加電圧信号ＳＧ２の位相角（以下、これを部分放電パルスＰＬの位相角又は発生位相角と呼ぶ）をそれぞれ取得する。そしてデータ登録部２２は、このようにして取得した各部分放電パルスＰＬの電荷量及び位相角をそれぞれ部分放電データＤ１として記憶装置２１（図２）に格納する。

この部分放電データＤ１は、部分放電測定装置４の通信装置２３（図２）によりネットワーク６を介して部分放電判定装置５に送信され、当該部分放電判定装置５の通信装置３３（図３）を介して記憶装置３２（図３）に格納される。そして、この部分放電データＤ１は、この後、分布パターン生成部５０により読み出される。

分布パターン生成部５０は、記憶装置３２から読み出した各部分放電パルスＰＬの部分放電データＤ１に基づいて、印加電圧信号ＳＧ２の数サイクル期間（図５（Ｄ）の印加電圧サイクルの数サイクル分の期間）に発生した各部分放電パルスＰＬの電荷量及び位相角の組合せの分布パターン（以下、これを部分放電電荷量位相角分布パターンと呼ぶ）Ｔ（図６（Ａ）～（Ｃ）参照）を規格化した図７（Ａ）及び（Ｂ）について後述する規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を順次生成し、生成した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´のデータを記憶装置３２（図３）に順次格納する。

記憶装置３２に格納された各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´は、この後、第１及び第２の分類部５１，５２により順次読み出される。そして第１の分類部５１は、読み出した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を、予め作成されて記憶装置３２に登録された、対象地中送電ケーブル２の幾つかの各劣化段階（以下、これをクラスと呼ぶ）における標準的な規格化部分放電電荷量位相角分布パターン（以下、これらを標準分布パターンと呼ぶ）４５とそれぞれパターンマッチングにより比較する。

なお、この標準分布パターン４５としては、部分放電開始時、部分放電中期及び絶縁破壊直前の少なくとも３つのクラスの標準分布パターン４５をそれぞれ含むものとする。また、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´と、各クラスの標準分布パターン４５とのパターンマッチングは、数値比較する方法を用いてもよいし、各クラスの標準分布パターン４５を学習したニューラルネットワークを用いて行うようにしてもよい。

そして第１の分類部５１は、かかるパターンマッチングにより規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を、対応する標準分布パターン４５と分布パターンが最も類似するいずれか１つのクラスに分類し、分類したクラスをその規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の識別情報と対応付けて第１の分類結果Ｄ２として記憶装置３２（図３）に格納する。

また第２の分類部５２は、読み出した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を主成分分析法やk平均法などのアルゴリズムを利用して１又は複数のクラスタに分類（クラスタリング）し、分類したクラスタをその規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の識別情報と対応付けて第２の分類結果Ｄ３として記憶装置３２（図３）に格納する。

評価部５３は、記憶装置３２から対応する第１の分類結果Ｄ２及び第２の分類結果Ｄ３を順次読み出し、第２の分類結果Ｄ３を用いて第１の分類結果Ｄ２の信頼性の度合いを表す信頼度を順次算出する。

そして評価部５３は、算出した第１の分類結果Ｄ２の信頼度に基づいて、判定部５４が対象地中送電ケーブル２における部分放電の進行度合いを判定する際に第１の分類結果Ｄ２の情報を利用することを許可すべきか否かを規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´ごとにそれぞれ評価する。また評価部５３は、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´ごとの評価結果を評価結果Ｄ４として記憶装置３２に格納する。

判定部５４は、記憶装置３２に格納された評価部５３の評価結果Ｄ４に基づいて、利用が許可された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の情報のみを用いて対象地中送電ケーブル２に発生する部分放電の進行度合いを定期的に又はユーザの要求に応じて判定し、判定結果を表示装置３５（図３）に表示する。

（１－３）部分放電判定装置の各機能部の具体的な処理内容
ここで、図６（Ａ）～（Ｃ）は、縦軸に部分放電パルスＰＬの電荷量をとり、横軸に印加電圧の位相角をとった座標平面上に印加電圧の複数サイクル（例えば50サイクル）期間に発生した各部分放電パルスＰＬをそれぞれ表す点をプロットした上述の部分放電電荷量位相角分布パターンＴの一例を示す。

図６（Ａ）は、部分放電開始時の部分放電電荷量位相角分布パターンＴの一例である。この例では、印加電圧の負から正へのゼロクロス点付近から正の部分放電パルスＰＬが発生し、印加電圧の正から負へのゼロクロス点付近から負の部分放電パルスＰＬが発生している。具体的には、印加電圧の位相角が－30度から90度の範囲で正の電荷量の部分放電パルスＰＬが発生し、印加電圧の位相角が150度から270度の範囲で負の電荷量の部分放電パルスＰＬが発生していることが示されている。

また図６（Ｂ）は、部分放電中期の部分放電電荷量位相角分布パターンＴの一例を示す。部分放電中期になると、図６（Ａ）の分布パターンと比べて、部分放電パルスＰＬの電荷量が大きくなり、さらに部分放電パルスＰＬが発生する位相角の範囲も拡大する。

さらに図６（Ｃ）は、部分放電後期で絶縁破壊直前の部分放電電荷量位相角分布パターンＴの一例を示す。図６（Ｃ）では、印加電圧のすべての位相角において部分放電パルスＰＬが発生し、その電荷量が＋数万pCから－数万pCの範囲にまで及ぶことが示されている。

このように、部分放電電荷量位相角分布パターンＴは、部分放電初期時から絶縁破壊直前までの間に徐々に変化していく。具体的には、部分放電による地中送電ケーブル２の劣化が進むにつれて、上述のように部分放電の発生箇所が増加し、その部分放電の電荷量も大きくなる。

図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示す部分放電電荷量位相角分布パターンＴを規格化した上述の規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を示す。分布パターン生成部５０（図４）は、第１の分類部５１（図４）がニューラルネットワークを用いて部分放電パルスＰＬの分布パターンを部分放電開始時、部分放電中期又は絶縁破壊直前などのクラスに分類し易くするため、記憶装置３２に格納された部分放電データＤ１に基づく図７（Ａ）のような部分放電電荷量位相角分布パターンＴを規格化し、規格化した電荷量及び規格化位相角の組合せごとの部分放電の発生数をそれぞれ集計した図７（Ｂ）に示す規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を生成する。

具体的に、分布パターン生成部５０は、まず、図７（Ａ）において部分放電パルスＰＬを表す点のすべてを中に含む範囲（以下、これをウインドと呼ぶ）６０を図７（Ａ）の部分放電電荷量位相角分布パターンＴ上に設定する。このとき部分放電の放電電荷量を表すウインド６０の縦の長さは、電荷量０から上と、電荷量０から下とが同じになるように設定する。つまり、部分放電電荷量の正の最大値と、負の最大値のうちの大きいほうの絶対値がウインド６０の０から上及び０から下のそれぞれの長さとなる。

次に、分布パターン生成部５０は、図７（Ａ）のウインド６０の縦方向及び横方向をそれぞれ所定数に等分し、ウインド６０内を図７（Ｂ）のような複数の小領域（以下、これをセルと呼ぶ）６１に分割し、これら各セル６１に対応する部分放電パルスＰＬの数をカウントするためのカウンタ（以下、これを部分放電パルスカウンタと呼ぶ）をそれぞれ設定する。

なお、図７（Ｂ）は、ウインド６０の縦方向及び横方向ともにそれぞれ16個に等分した例である。図７（Ｂ）の縦方向において、セル６１の１つ分は規格化した電荷量（以下、これを規格化電荷量と呼ぶ）ｓｑを表す。図７（Ａ）ではウインド６０の縦方向の範囲は－2000pC～＋2000pCであるため、図７（Ｂ）において、ｓｑ＝０は－2000pC以上で－1750pC未満の範囲、ｓｑ＝１は－1750pC以上で－1500pC未満の範囲にそれぞれ対応する。ｓｑ＝２からｓｑ＝６も同様である。またｓｑ＝７は－250pC以上で0pC未満の範囲、ｓｑ＝８は0pCよりも大きく250pC以下の範囲、ｓｑ＝９は250pCより大きく500pC以下の範囲にそれぞれ対応する。ｓｑ＝10からｓｑ＝14も同様である。ｓｑ＝15は1750より大きく2000pC以下の範囲に対応する。

また図７（Ｂ）の横方向において、セル６１の１つ分は１つの規格化位相角ｓｄを表す。従って、図７（Ｂ）において、ｓｄ＝０は０度以上22.5度未満の範囲、ｓｄ＝１は22.5度以上45度未満の範囲にそれぞれ対応する。ｓｄ＝２からｓｄ＝15も同様である。

次いで、分布パターン生成部５０は、対象とする各部分放電パルスＰＬの電荷量を０～15の整数値にそれぞれ規格化する。そして分布パターン生成部５０は、部分放電パルスＰＬごとに、その規格化された電荷量（規格化電荷量）と、分布パターン生成部５０により生成されたその規格化位相角との組合せに対応するセル６１の部分放電パルスカウンタをそれぞれカウントアップする。これによりセル６１ごとに対応する部分放電パルスＰＬの数（以下、これを部分放電パルス数と呼ぶ）ｓｑｃがカウントされる。

なお図７（Ｂ）では、理解の容易化のため、各セル６１を、そのセル６１の部分放電パルスカウンタによりカウントされた部分放電パルス数ｓｑｃに応じた濃度で着色している。具体的に、図７（Ｂ）では、無色は規格化部分放電パルス数ｓｑｃが０であることを表し、規格化部分放電パルス数ｓｑｃの値が大きくなるにつれて薄い灰色、濃い灰色及び黒の順番で濃度が濃くなるように各セル６１が着色されている。

図８（Ａ）～（Ｃ）は、上述のようにして生成した図７（Ａ）～（Ｃ）にそれぞれ対応する規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を示す。図８（Ａ）は、図６（Ａ）について上述した部分放電開始時の部分放電電荷量位相角分布パターンＴを規格化した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´であり、図８（Ｂ）は、図６（Ｂ）について上述した部分放電中期の部分放電電荷量位相角分布パターンＴを規格化した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´である。また図８（Ｃ）は、図６（Ｃ）について上述した絶縁破壊直前の部分放電電荷量位相角分布パターンＴを規格化した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´である。

図９は、各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´に対する第１の分類部５１（図４）の分類結果Ｄ２と、第２の分類部５２（図４）の分類結果Ｄ３との第１の例を示す。

ここでは、第１の分類部５１は、各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を、各クラスの標準分布パターン４５とのパターンマッチングにより、図６（Ａ）に対応した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´（図８（Ａ））である「クラス０」と、図６（Ｂ）に対応した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´（図８（Ｂ））である「クラス１」と、図６（Ｃ）に対応した規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´（図８（Ｃ））である「クラス２」とのいずれかに分類するものとする。

図９は、第１の分類部５１（図４）により、各部分放電データＤ１の規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´のうち、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´がそれぞれ「クラス０」に分類され、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１６´がそれぞれ「クラス１」に分類された例を示している。

また第２の分類部５２は、各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´を、主成分分析法やｋ平均法などのアルゴリズムにより、データの第１の特徴量と第２の特徴量とをそれぞれ横軸及び縦軸とする２次元座標Ｃ上に投影し、当該２次元座標Ｃ上の近いデータ同士を同じクラスタとして分類する。

図９は、第２の分類部５１により、各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´のうち、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_５´と、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_６´～Ｔ_８´とがそれぞれ「クラスタＡ_１」に分類され、部分放電データＤ１の規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１１´と、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１２´～Ｔ_１６´とがそれぞれ「クラスタＡ_２」に分類された例を示している。

一方、図１０は、各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´に対する第１の分類部５１の分類結果Ｄ２と、第２の分類部５２の分類結果Ｄ３との第２の例を示す。ここでも第１の分類部５１は、図９の例と同様にして各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を分類し、第２の分類部５２も、図９の例と同様にして各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を分類するものとする。

図１０では、第１の分類部５１により、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´のすべてが「クラス０」に分類されている。また第２の分類部５２により、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´のうち、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_５´と、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_６´～Ｔ_８´とが「クラスタＡ_１」に分類され、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１１´と、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１２´～Ｔ_１６´とが「クラスタＡ_２」に分類されている。

他方、図１１は、各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´に対する第１の分類部５１の分類結果Ｄ２と、第２の分類部５２の分類結果Ｄ３との第３の例を示す。ここでも第１の分類部は、図について上述したニューラルネットワークと同様のニューラルネットワークを用いて規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を分類し、第２の分類部も、第１の分類部５１は、図９の例と同様にして各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を分類し、第２の分類部５２も、図９の例と同様にして各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´を分類するものとする。

図１１では、第１の分類部５１により、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´のうち、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´が「クラス０」に分類され、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１６´が「クラス１」に分類されている。また第２の分類部５２により、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´のうち、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_５´と、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_６´～Ｔ_１１´と、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１２´～Ｔ_１６´とがすべて「クラスタＡ_１」に分類されている。

図１２は、図９の規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´に対する第１の分類部５１の分類結果（図１２の「分類結果１」）、第２の分類部５２の分類結果（図１２の「分類結果２」）、第２の分類結果Ｄ３に基づき評価部５３（図４）により算出された第１の分類結果Ｄ２の信頼度（図１２の「信頼度」）、及び、当該信頼度に基づき評価部５３（図４）により行われた第１の分類結果Ｄ２に対する評価の結果（図１２の「評価」）を纏めたものである。なお、以下においては、第１の分類結果Ｄ２を「分類結果１」、第２の分類結果Ｄ３を「分類結果２」と呼ぶことがある。

図中「No.」は、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´に対してそれぞれ付与したその規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´の識別番号である。各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´には、生成された時間が早いものから順番に「１」から始まる連番がそれぞれ付与されている。

図１２の例では、「１」～「８」の識別番号がそれぞれ付与された各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´（図９）は、第１の分類部５１により「クラス０」に分類され、第２の分類部５２により「クラスタＡ_１」に分類されている。また「９」～「16」の識別番号がそれぞれ付与された各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１６´は、第１の分類部５１により「クラス１」に分類され、第２の分類部５２により「クラスタＡ_２」に分類されている。

第１の分類部５１による個々の規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´の分類結果（分類結果１）の信頼度は、例えば、分類結果１がクラスｉ（ｉ＝０，１，２，……）である信頼度をＲｉとして、次式

によりそれぞれ算出することができる。

なお、（３）式において「ｎ」は、それまでに第２の分類部５２により生成されたクラスタの数である。また（３）式においてｒ_ｉＡ_ｋ（ｋ＝１，２，……，ｎ）は、次式

のように、それまでに分類結果１及び分類結果２が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´のうち、分類結果１が「クラスｉ」で、分類結果２が「クラスタＡ_ｋ」であるものの割合の二乗で算出する。

例えば、図１２の例において、「８」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_８´（図９）の分類結果１及び分類結果２が得られた段階では、「８」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_８´の分類結果１である「クラス０」と同じ分類結果１が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数は、「１」～「８」という識別番号がそれぞれ付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´の８個である。また、この規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_８´の分類結果２である「クラスタＡ_１」と同じ分類結果２が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数も「１」～「８」という識別番号がそれぞれ付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´の８個であるため、第１の分類部５１による規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_８´の分類結果１の信頼度Ｒ_０は、次式

のように「１」として算出される。

また図１２の例において、「12」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１２´（図９）の分類結果１及び分類結果２が得られた段階では、「12」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１２´の分類結果１である「クラス１」と同じ分類結果１が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数は、「９」～「12」という識別番号がそれぞれ付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１２´の４個である。また、この規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１２´の分類結果２である「クラスタＡ_２」と同じ分類結果２が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数も「９」～「12」という識別番号がそれぞれ付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１２´の４個であるため、第１の分類部５１による規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１２´の分類結果の信頼度Ｒ_１は、次式

のように「１」として算出される。

図１２の「評価」は、第１の分類部５１の分類結果（分類結果１）を、判定部５４（図４）が対象地中送電ケーブル２の絶縁劣化の度合いを判定する際のデータとして利用することを許可するか否かを表す値であり、評価部５３（図４）により決定される。図中「許可」は、対応する分類結果１を判定部５４が対象地中送電ケーブル２の絶縁劣化の度合いを判定する際のデータとして利用することを許可することを意味し、「不許可」は、対応する分類結果１を判定部５４が対象地中送電ケーブル２の絶縁劣化の度合いを判定する際のデータとして利用することを許可しないことを意味する。本実施の形態の場合、評価部５３は、分類結果１の信頼度に基づいて、信頼度が「0.5」よりも大きい場合には「許可」、信頼度が「0.5」以下の場合には「不許可」と判定する。

従って、この図１２の例の場合、判定部５４は、「１」～「16」という識別番号がそれぞれ付与されたすべての規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´の情報を用いて対象地中送電ケーブル２に発生している部分放電の進行度合いを判定し、判定結果を表示することになる。

一方、図１３は、図１０の規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´に対する第１の分類部５１の分類結果、第２の分類部５２の分類結果、分類結果２に基づき算出された分類結果１の信頼度、及び、当該信頼度に基づき評価部５３により行われた分類結果１に対する評価の結果を纏めたものである。図中の「No.」や「分類結果１」、「分類結果２」、「信頼度」及び「評価」の意味は図１２と同様であるため、ここでの説明は省略する。

この例では、「１」～「８」という識別番号がそれぞれ付与された各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´（図１０）は、第１の分類部５１により「クラス０」に分類され、第２の分類部５２により「クラスタＡ_１」に分類されている。このため、図１０の場合と同様に、これらの規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´に対する分類結果１の信頼度はすべて「１」となる。

また「９」～「16」という識別番号がそれぞれ付与された各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１６´は、いずれも第１の分類部５１により「クラス０」に分類され、第２の分類部５２により「クラスタＡ_２」に分類されている。このため、例えば、「９」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の分類結果１及び分類結果２が得られた段階では、当該規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の分類結果１である「クラス０」と同じ分類結果１が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数は、「１」～「９」という識別番号がそれぞれ付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_９´の９個である。また、この規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の分類結果２である「クラスタＡ_２」と同じ分類結果２が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数は、「９」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の１個、「クラスタＡ_１」という分類結果２が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数は「１」～「８」という識別番号がそれぞれ付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´の８個である。よって、第１の分類部５１による規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の分類結果１の信頼度Ｒ_０は、次式

のように「0.802」として算出される。

また本実施の形態においては、上述のように信頼度が「0.5」以下の場合には、その規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´のデータを判定部５４が対象地中送電ケーブル２の絶縁劣化の度合いを判定する際のデータとして利用することを「不許可」とするため、「１」～「15」という識別番号がそれぞれ付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１５´のデータは「許可」であるのに対して、「16」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１６´のデータは「不許可」となっている。

従って、この図１３の例の場合、判定部５４は、評価部５３により「許可」と評価された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１５´の情報のみを用いて対象地中送電ケーブル２に発生した部分放電の進行度合いを判定し、判定結果を表示する。

他方、図１４は、図１１の規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´に対する第１の分類部５１の分類結果（分類結果１）、第２の分類部５２の分類結果（分類結果２）、分類結果２に基づき算出された分類結果１の信頼度、及び、当該信頼度に基づき評価部５３により行われた分類結果１に対する評価の評価結果を纏めたものである。図中の「No.」や「信頼度」及び「評価」は図１２と同様の意味であるため、ここでの説明は省略する。

この例では、「１」～「８」という識別番号がそれぞれ付与された各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´（図１１）は、第１の分類部５１により「クラス０」に分類され、第２の分類部５２により「クラスタＡ_１」に分類されている。このため、図１０の場合と同様に、これらの規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_８´に対する分類結果１の信頼度はすべて「１」となる。

また「９」～「16」という識別番号がそれぞれ付与された各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１６´（図１１）は、第１の分類部に５１より「クラス１」に分類され、第２の分類部５２により「クラスタＡ_１」に分類されている。このため、例えば、「９」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の分類結果１及び分類結果２が得られた段階では、当該規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の分類結果１である「クラス１」と同じ分類結果１が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数は、「９」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量Ｔ位相角分布パターンＴ_９´の１個である。また、この規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の分類結果２である「クラスタＡ_１」と同じ分類結果２が得られた規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の数も、「９」という識別番号が付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の１個であるため、第１の分類部５１による規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´の分類結果１の信頼度Ｒ_１は、次式

のように「１」として算出される。

なお、分類結果１が異なるにも関わらず分類結果２が同じになるケースとしては、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´が異なっていてもデータの値の類似性が高いケースが挙げられる。

また本実施の形態においては、信頼度が「0.5」以下の場合には、その規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´のデータを判定部５４が対象地中送電ケーブル２の絶縁劣化の度合いを判定する際のデータとして利用することを「不許可」とするため、「１」～「16」という識別番号がそれぞれ付与されたすべての規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´のデータが「許可」となっている。

従って、この図１４の例の場合、判定部５４は、「１」～「16」という識別番号がそれぞれ付与されたすべての規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_１´～Ｔ_１６´の情報を用いて対象地中送電ケーブル２に発生している部分放電の進行度合いを判定し、判定結果を表示する。

（１－４）本実施の形態の効果
以上のように本実施の形態の地中送電ケーブル劣化判定システム１では、第１の分類部５１による規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の分類結果１の信頼性を第２の分類部５２による規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の分類結果２により評価し、信頼性の高い規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の情報のみを用いて対象地中送電ケーブル２に発生している部分放電の進行度合いを判定する。

従って、本地中送電ケーブル劣化判定システム１によれば、複数の標準パターンを用意することなく、地中送電ケーブル３に発生している部分放電の進行度合いを信頼性高く判定することができ、かくして地中送電ケーブル２の絶縁劣化の度合を精度良く判定することができる。

（２）第２の実施の形態
図１において、７０は全体として第２の実施の形態による地中送電ケーブル劣化判定システム７０を示す。この地中送電ケーブル劣化判定システム７０は、部分放電判定装置７１の構成を除いて第１の実施の形態の地中送電ケーブル劣化判定システム１と同様に構成されている。

図３との対応部分に同一符号を付して示す図１５は、本実施の形態の部分放電判定装置７１の概略ハードウェア構成を示す。本部分放電判定装置７１は、図３について上述した標準分布パターン４５のデータに代えて、ニューラルネットワーク７２のデータをメモリ３１に保持している点と、第１の分類プログラム７３及び評価プログラム７４の一部機能が異なる点と、学習プログラム７５がメモリ３１に格納されている点とが第１の実施の形態の部分放電判定装置５と相違する。

図４との対応部分に同一符号を付して示す図１６は、本実施の形態による地中送電ケーブル劣化判定システム７０において実行される、対象地中送電ケーブル２における部分放電の進行度合いを判定する一連の処理（部分放電進行度合い判定処理）の流れを示す。図中、第１の分類部７６、評価部７７及び学習部７８は、それぞれ部分放電判定装置７１において、記憶装置３２（図３）からメモリ３１（図３）にロードした図３について上述した第１の分類プログラム７３、評価プログラム７４又は学習プログラム７５をＣＰＵ３０が実行することにより具現化される機能部である。

ニューラルネットワーク７２は、予め図３について上述した各クラスの標準分布パターン４５を学習することにより得られた数学モデルである。第１の分類部７６は、分布パターン生成部５０により順次生成される規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´をこのニューラルネットワーク７２を利用してそれぞれ対応するクラスに分類し、分類したクラスをその規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´と対応付けて第１の分類結果Ｄ２として記憶装置３２（図３）に格納する。

また評価部７７は、第１の実施の形態と同様にして、規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´ごとに、その情報を対象地中送電ケーブル２における部分放電の進行度合いを判定する際のデータとして利用することを許可するか否かを表す値（「許可」又は「不許可」）を算出すると共に、その値だけでなく、その値を取得する過程で得られた信頼度も対応する規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の評価結果Ｄ１０として記憶装置３２に格納する。

学習部７８は、記憶装置３２に格納された各規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´のデータと、記憶装置３２に格納された評価部７７の評価結果Ｄ１０とに基づいてニューラルネットワーク７２の学習を行う。具体的に、学習部７８は、例えば、図１３の「９」～「16」という識別番号がそれぞれ付与された規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１６´（図１０）のように、信頼度が低下した場合には、これらの規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ_９´～Ｔ_１６´を教師データとして学習を行い、新たなクラスを追加するようニューラルネットワーク７２を更新する。

以上の構成を有する本実施の形態の地中送電ケーブル劣化判定システム７０によれば、不十分であったニューラルネットワーク７２の学習を、当該地中送電ケーブル劣化判定システム７０の運用中に行うことができるため、第１の分類部７６による規格化部分放電電荷量位相角分布パターンＴ´の分類精度を向上させることができ、かくしてより一層と信頼性高く部分放電の進行度合いを判定することができる。

（３）他の実施の形態
なお上述の第１及び第２の実施の形態においては、本発明を、部分放電の進行度合いの判定対象が地中送電ケーブル２である部分放電判定装置５に適用するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、地中送電ケーブル２以外の送電ケーブルの部分放電の進行度合いを判定する種々の部分放電判定装置に広く適用することができる。

また上述の第１及び第２の実施の形態においては、対象地中送電ケーブル２の印加電圧の50サイクル期間に発生した部分放電パルスＰＬのデータを一塊として電荷量及び発生位相角を規格化するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、50サイクル期間以外の１又は複数サイクル期間に発生した部分放電パルスＰＬのデータを一塊として電荷量及び発生位相角を規格化するようにしてもよい。

さらに上述の第１及び第２の実施の形態においては、第１の分類部５１，７６の分類結果の信頼度を上述の（３）式により算出するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、この他種々の方法により第１の分類部５１，７６の分類結果の信頼度を算出するようにしてもよい。

本発明は、送電ケーブルに発生する部分放電の進行度合いを判定する種々の部分放電判定装置に広く適用することができる。

１，７０……地中送電ケーブル劣化判定システム、２……地中送電ケーブル、３……分割型高周波ＣＴ、４……部分放電測定装置、５，７１……部分放電判定装置、３０……ＣＰＵ、４０……分布パターン生成プログラム、４１，４２，７３……分類プログラム、４３，７４……評価プログラム、４４……判定プログラム、４５……標準分布パターン、５０……分布パターン生成部、５１，５２，７６……分類部、５３，７７……評価部、５４……判定部、７２……ニューラルネットワーク、７５……学習プログラム、７８……学習部、Ｄ１……部分放電データ、Ｄ２，Ｄ３……分類結果、Ｄ４……評価結果、ＰＬ……部分放電パルス、Ｔ……部分放電電荷量位相角分布パターン、Ｔ´，Ｔ_１´～Ｔ_１６´……規格化部分放電電荷量位相角分布パターン。

Claims (8)

1. 送電ケーブルに発生する部分放電の進行度合いを判定する部分放電判定装置において、
   前記送電ケーブルの印加電圧の１又は複数サイクル期間に発生した各前記部分放電の電荷量及び発生位相角の組合せの分布パターンを順次生成する分布パターン生成部と、
   前記分布パターン生成部により生成された前記分布パターンを、クラスごとの標準分布パターンに基づいていずれかの前記クラスに分類する第１の分類部と、
   前記分布パターン生成部により生成された前記分布パターンを、クラスタリングによりいずれかのクラスタに分類する第２の分類部と、
   前記第２の分類部の分類結果に基づいて、前記第１の分類部の分類結果を評価する評価部と、
   前記評価部の評価結果に基づいて、前記送電ケーブルに発生する前記部分放電の進行度合いを判定する判定部と
   を備えることを特徴とする部分放電判定装置。
2. 前記評価部は、
   前記第２の分類部の分類結果に基づいて前記第１の分類部の分類結果の信頼度を算出し、算出した前記信頼度に基づいて当該第１の分類部の分類結果を評価する
   ことを特徴とする請求項１に記載の部分放電判定装置。
3. 前記評価部は、
   前記分布パターンに対する前記第１の分類部の分類結果がクラスｉ（ｉ＝０，１，２，……）である前記信頼度を、前記第１の分類部の分類結果の前記信頼度をＲ_ｉ、それまでに前記第２の分類部により分類された前記クラスタの数をｎ、それまでに前記第１の分類部による分類結果及び前記第２の分類部による分類結果が得られた前記分布パターンのうち、前記第１の分類部の分類結果がｉという前記クラスで、前記第２の分類部の分類結果がＡｋという前記クラスタであるものの割合の二乗をｒ_ｉＡ_ｋとして、次式
   

   

   により算出する
   ことを特徴とする請求項２に記載の部分放電判定装置。
4. 前記第１の分類部は、
   前記分布パターン生成部により生成された前記分布パターンを、前記クラスごとの前記標準分布パターンを学習したニューラルネットワークを用いていずれかの前記クラスに分類し、
   前記評価部の評価結果に基づいて前記分布パターンを学習し、前記ニューラルネットワークを更新する学習部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１に記載の部分放電判定装置。
5. 送電ケーブルに発生する部分放電の進行度合いを判定する部分放電判定装置により実行される部分放電判定方法であって、
   前記送電ケーブルの印加電圧の１又は複数サイクル期間に発生した各前記部分放電の電荷量及び発生位相角の組合せの分布パターンを順次生成する第１のステップと、
   生成した前記分布パターンを、クラスごとの標準分布パターンに基づいていずれかの前記クラスに分類する第１の分類処理と、当該分布パターンを、クラスタリングによりいずれかのクラスタに分類する第２の分類処理とを実行する第２のステップと、
   前記第２の分類処理による分類結果に基づいて、前記第１の分類処理による分類結果を評価する第３のステップと、
   前記第３のステップの評価結果に基づいて、前記送電ケーブルに発生する前記部分放電の進行度合いを判定する第４のステップと
   を備えることを特徴とする部分放電判定方法。
6. 前記第３のステップでは、
   前記第２の分類処理による分類結果に基づいて前記第１の分類処理による分類結果の信頼度を算出し、算出した前記信頼度に基づいて当該第１の分類処理による分類結果を評価する
   ことを特徴とする請求項５に記載の部分放電判定方法。
7. 前記第３のステップでは、
   前記分布パターンに対する前記第１の分類処理の分類結果がクラスｉ（ｉ＝０，１，２，……）である前記信頼度を、前記第１の分類処理の分類結果の前記信頼度をＲ_ｉ、それまでに前記第２の分類処理により分類された前記クラスタの数をｎ、それまでに前記第１の分類処理による分類結果及び前記第２の分類処理による分類結果が得られた前記分布パターンのうち、前記第１の分類処理による分類結果がｉという前記クラスで、前記第２の分類処理による分類結果がＡｋという前記クラスタであるものの割合の二乗をｒ_ｉＡ_ｋとして、次式
   

   

   により算出する
   ことを特徴とする請求項６に記載の部分放電判定方法。
8. 前記第２のステップでは、
   生成した前記分布パターンを、前記クラスごとの前記標準分布パターンを学習したニューラルネットワークを用いていずれかの前記クラスに分類し、
   前記第３のステップの評価結果に基づいて前記分布パターンを学習し、前記ニューラルネットワークを更新する学習ステップを備える
   ことを特徴とする請求項５に記載の部分放電判定方法。

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