特許 6973577 電線監視システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6973577

(24)【登録日】2021年11月8日

(45)【発行日】2021年12月1日

(54)【発明の名称】電線監視システム

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/50 20200101AFI20211118BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20211118BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/50

   H02J13/00 301A

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2020-119609(P2020-119609)

(22)【出願日】2020年7月13日

(62)【分割の表示】特願2016-212874(P2016-212874)の分割

【原出願日】2016年10月31日

(65)【公開番号】特開2020-177025(P2020-177025A)

(43)【公開日】2020年10月29日

【審査請求日】2020年7月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000682

【氏名又は名称】特許業務法人ワンディーＩＰパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】三田 雅樹

(72)【発明者】

【氏名】下口 剛史

(72)【発明者】

【氏名】小嶋 隆夫

(72)【発明者】

【氏名】東 栄治

【審査官】 田口 孝明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０００−２７５１６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１１９４７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０８４８３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１７２９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０６５７９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５４８１１９８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５００６８４６（ＵＳ，Ａ）

【文献】 韓国登録特許第１０３２３８５（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】 特開２０００−３４６７８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−２３１５５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

ＩＰＣ Ｇ０１Ｒ ３１／５０−３１／７２、

Ｈ０２Ｊ ３／００−５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力系統の電線の状態を監視するための電線監視システムであって、
前記電線の異なる位置に設置され、前記位置における前記電線の温度をそれぞれ検知する複数のセンサと、
前記複数のセンサから検知結果を取得する取得装置と、
前記取得装置によって取得された前記検知結果に基づいて、前記電線の複数の前記位置における熱履歴による強度劣化を推定する監視装置とを備える、電線監視システム。

【請求項2】

電力系統の電線の状態を監視するための電線監視システムであって、
前記電線に対する１または複数の物理量の値を検知するセンサと、
前記センサから検知結果を取得する取得装置と、
前記取得装置によって取得された前記検知結果に基づいて、前記電線の強度劣化を推定する監視装置とを備え、
前記監視装置は、推定した前記強度劣化に応じて、前記電力系統のラインレーティングにおける前記電線の許容温度を演算する、電線監視システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電線監視システムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電力系統の電線の許容電流を動的に見積もるための技術が開発されている。たとえば、非特許文献１（イー・フェルナンデス（Ｅ． Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ）、外４名、”レビュー・オブ・ダイナミック・ライン・レーティング・システムズ・フォー・ウィンド・パワー・インテグレーション（Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｌｉｎｅ ｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）”、リニューアブル・アンド・サステナブル・エナジー・レビュース（Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ａｎｄ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ）、２０１６年、第５３巻、Ｐ．８０−９２）には、以下のような技術が開示されている。すなわち、スタティックラインレーティングでは、許容電流は、大気温が高く、日射量が多くかつ風量の低い過酷な気象状況を仮定することにより控えめに見積もられる。しかしながら、風量が大きくなると、風による冷却効果により許容電流が増加する。ダイナミックラインレーティングでは、許容電流は、風による冷却効果を考慮した気象状況の観測結果を用いてリアルタイムに見積もられる。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0003】

【非特許文献1】イー・フェルナンデス（Ｅ． Ｆｅｒｎａｎｄｅｚ）、外４名、”レビュー・オブ・ダイナミック・ライン・レーティング・システムズ・フォー・ウィンド・パワー・インテグレーション（Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｄｙｎａｍｉｃ ｌｉｎｅ ｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ ｗｉｎｄ ｐｏｗｅｒ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）”、リニューアブル・アンド・サステナブル・エナジー・レビュース（Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ ａｎｄ Ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ｒｅｖｉｅｗｓ）、２０１６年、第５３巻、Ｐ．８０−９２

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一般的に、非特許文献１に記載のダイナミックラインレーティングによって見積もられる許容電流値は、スタティックラインレーティングによって見積もられる許容電流値より大きい。このため、ダイナミックラインレーティングが行われる電線ではより大きい電流が流れるので、電線温度がより高くなり腐食が発生しやすい。さらに、腐食した電線の抵抗値は正常な電線の抵抗値と比べて高いために発熱によって腐食が進行し、電線の品質が劣化する可能性が高い。したがって、電線の品質の劣化を抑制しながらダイナミックラインレーティングを行うことが可能な技術が求められる。

【0005】

この発明は、上述の課題を解決するためになされたもので、その目的は、電力系統の電線の品質の劣化を抑制することが可能な電線監視システムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

（１）上記課題を解決するために、この発明のある局面に係わる電線監視システムは、電力系統の電線の状態を監視するための電線監視システムであって、前記電線の腐食度合いの演算に用いる１または複数の物理量の値を検知する第１のセンサと、前記第１のセンサから検知結果を取得する取得装置と、前記取得装置によって取得された前記検知結果に基づいて前記腐食度合いを演算する監視装置とを備える。

【0007】

本発明は、このような特徴的な処理部を備える電線監視システムとして実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理部を構成する取得装置または転送装置として実現したり、かかる特徴的な処理をステップとする方法として実現したりすることができる。また、電線監視システムの一部または全部を実現する半導体集積回路として実現することができる。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、電力系統の電線の品質の劣化を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】図１は、本発明の実施の形態に係る電線監視システムの構成を示す図である。

【図2】図２は、本発明の実施の形態に係る電線監視システムの適用例を示す図である。

【図3】図３は、本発明の実施の形態に係る電線監視システムにおける接触ユニットの構成を詳細に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

最初に、本発明の実施形態の内容を列記して説明する。

【0011】

（１）本発明の実施の形態に係る電線監視システムは、電力系統の電線の状態を監視するための電線監視システムであって、前記電線の腐食度合いの演算に用いる１または複数の物理量の値を検知する第１のセンサと、前記第１のセンサから検知結果を取得する取得装置と、前記取得装置によって取得された前記検知結果に基づいて前記腐食度合いを演算する監視装置とを備える。

【0012】

このように、第１のセンサの検知結果に基づいて電力系統の電線の腐食度合いを演算する構成により、たとえば、ダイナミックラインレーティングを行う場合において、腐食の進行度合いに応じた許容電流を設定することができるので、電線の温度上昇を抑制することで腐食の進行を抑制することができる。したがって、電力系統の電線の品質の劣化を抑制することができる。

【0013】

（２）好ましくは、前記電線監視システムは、さらに、前記電線に対する１または複数の物理量の値を検知する第２のセンサと、転送装置とを備え、前記転送装置は、他の前記転送装置または前記取得装置と通信を行うことにより前記第２のセンサの検知結果を前記取得装置へ転送し、前記監視装置は、さらに、前記第２のセンサの検知結果を用いて前記電線の許容温度を演算し、演算した前記腐食度合いに基づいて前記許容温度を補正する。

【0014】

このように、第２のセンサの検知結果を用いて演算される電線の許容温度を腐食度合いに基づいて補正する構成により、腐食の進行を抑制可能な許容温度を算出することができるので、電線の温度を、腐食の進行を抑制可能な温度にすることができる。これにより、たとえば、ダイナミックラインレーティングを行う場合において、電線の品質の劣化を抑制しながら、スタティックラインレーティングによって見積もられる許容電流より大きい許容電流を設定することができるので、送電効率を高めることができる。また、たとえば、検知対象の物理量のうち、電線から離れた位置で計測可能な物理量を第１のセンサの検知対象とし、また、電線の近傍で計測される物理量を第２のセンサの検知対象にすることにより、転送装置を各電線の近傍に配置しながら、取得装置を設置する場所を自由に設定することができる。これにより、たとえば、取得装置が携帯電話基地局の少ない僻地に設けられる場合においても、電波環境の良い位置に取得装置を設置することができる。また、たとえば、複数の第２のセンサの検知結果を、転送装置を介して取得装置へ転送することができるので、転送装置の通信エリアを小さくすることができる。これにより、転送装置の低コスト化および小型化を実現することができる。また、より少数の取得装置を配置する設置形態とすることができるので、電線監視システムの設置コストを低減することができる。

【0015】

（３）好ましくは、前記腐食度合いは、前記電力系統のラインレーティングに用いられる。

【0016】

このように、第１のセンサからの検知結果に基づくより正確な腐食度合いをラインレーティングに用いる構成により、ダイナミックラインレーティングを良好に行うことができる。

【0017】

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。また、以下に記載する実施の形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。

【0018】

［構成および基本動作］
図１は、本発明の実施の形態に係る電線監視システムの構成を示す図である。

【0019】

図１を参照して、電線監視システム３０１は、複数の接触ユニット１０１と、取得ユニット１５１と、監視装置１７１とを備える。接触ユニット１０１は、センサ１２１と、転送装置１６１とを含む。取得ユニット１５１は、センサ１１１と、取得装置１８１とを含む。

【0020】

図１では、複数の接触ユニット１０１を代表的に示しているが、１つの接触ユニット１０１が設けられてもよい。

【0021】

図２は、本発明の実施の形態に係る電線監視システムの適用例を示す図である。図１および図２を参照して、取得ユニット１５１は、たとえば鉄塔２に設けられる。

【0022】

電線１Ｕ，１Ｖ，１Ｗは、それぞれ、電力系統におけるＵ相，Ｖ相，Ｗ相の電線であり、複数の鉄塔２により支持されている。電線１Ｕ，１Ｖ，１Ｗにより１つの回線３が構成される。図２では、１つの回線３を代表的に示しているが、複数の回線３が設けられてもよい。以下、電線１Ｕ，１Ｖ，１Ｗの各々を、電線１とも称する。

【0023】

電線監視システム３０１は、たとえば、電力系統のダイナミックラインレーティングのために電力系統の電線１の状態を監視する。詳細には、取得ユニット１５１におけるセンサ１１１は、電力系統の電線１の腐食度合いを判断可能な物理量を検知する。より詳細には、センサ１１１は、電線１の腐食度合いの演算に用いる１または複数の物理量の値を検知する。

【0024】

たとえば、センサ１１１は、ダイナミックラインレーティングの行われている電線１の腐食度合いの演算に用いる物理量の一例として大気中の湿度および塩分を検知する。

【0025】

より詳細には、センサ１１１は、たとえば、電線１の腐食を促進する成分、具体的には水分および塩分等の付着により電気抵抗が変動する図示しないセンサ素子を含み、当該センサ素子の電気抵抗を計測する。

【0026】

また、センサ１１１は、たとえば日射量および大気温を検知する。センサ１１１は、たとえば、取得装置１８１に接続され、検知結果を取得装置１８１へ送信する。

【0027】

取得装置１８１は、センサ１１１から検知結果を取得する。より詳細には、取得装置１８１は、センサ１１１による検知結果をたとえば所定の計測周期ごとに取得し、取得した検知結果および計測時刻を示す第１のセンサ情報を作成する。取得装置１８１は、作成した第１のセンサ情報を自己のＩＤに対応付けて保存する。

【0028】

接触ユニット１０１は、たとえば、複数相の電線１において、互いに対応する位置に設けられる。より詳細には、３つの接触ユニット１０１は、たとえば、電線１Ｕ，１Ｖ，１Ｗのそれぞれにおける鉄塔２の近傍の位置に設けられる。これらの３つの接触ユニット１０１と鉄塔２との間の距離は、たとえば略同じである。

【0029】

接触ユニット１０１に含まれるセンサ１２１は、電線１に対する１または複数の物理量の値を検知する。詳細には、センサ１２１は、たとえば、電力系統の電線１の、センサ１１１とは異なる物理量であって電線１の許容温度の演算に用いる物理量を検知する。より詳細には、センサ１２１は、たとえば、電線１自体の温度および電流の設置個所における局所的な値をそれぞれ検知し、検知結果を転送装置１６１へ送信する。

【0030】

転送装置１６１は、たとえばセンサ１２１の検知結果を転送する。詳細には、転送装置１６１は、たとえば、他の転送装置１６１または取得装置１８１と通信を行うことによりセンサ１２１の検知結果を取得装置１８１へ転送する。より詳細には、転送装置１６１は、センサ１２１による検知結果をたとえば所定の計測周期ごとに取得し、取得した検知結果および計測時刻を示す第２のセンサ情報を含む無線信号を送信する。

【0031】

具体的には、転送装置１６１は、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の通信規格に従って、差出元としての自己のＩＤ、宛先としての取得ユニット１５１のＩＤ、および第２のセンサ情報を含むセンサパケットを作成し、作成したセンサパケットを含む９２０ＭＨｚ帯の無線信号を送信する。

【0032】

また、転送装置１６１は、たとえば、他の転送装置１６１によって送信されたセンサパケットを転送する。より詳細には、転送装置１６１は、他の転送装置１６１からセンサパケットを受信すると、受信したセンサパケットを送信する。

【0033】

センサパケットの伝送ルートは、たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４の通信規格に従って、各転送装置１６１によって自動的に構築される。図２では、センサパケットの伝送ルートの一例が破線により示される。この例では、互いに対応する位置に設けられる３つの接触ユニット１０１のうちの１つの接触ユニット１０１（以下、代表接触ユニットとも称する。）が、自己の作成したセンサパケットを送信するとともに、対応の位置に設けられた他の接触ユニット１０１から送信されたセンサパケットを転送する。

【0034】

たとえば、各センサ１２１のうちの一部の検知結果は、複数の転送装置１６１を経由して取得装置１８１へ伝送される。具体的には、一部のセンサパケットは、たとえば、複数の鉄塔２における代表接触ユニットにより転送される。

【0035】

取得ユニット１５１の設けられた鉄塔２における代表接触ユニットは、自己の作成したセンサパケットを取得ユニット１５１へ送信するとともに、転送されたセンサパケット、および対応の位置に設けられた接触ユニット１０１から送信されたセンサパケットを受信すると、受信したセンサパケットを取得ユニット１５１における取得装置１８１へ送信する。

【0036】

また、たとえば、電線監視システム３０１において転送装置１６１が故障した場合、センサパケットの伝送ルートは、他の各転送装置１６１によって自動的に切り替えられる。

【0037】

取得装置１８１は、たとえば転送装置１６１によって転送された検知結果を受信する。より詳細には、取得装置１８１は、センサパケットを受信すると、受信したセンサパケットから差出元の転送装置１６１のＩＤおよび第２のセンサ情報を取得し、取得した第２のセンサ情報を転送装置１６１のＩＤに対応付けて保存する。

【0038】

図３は、本発明の実施の形態に係る電線監視システムにおける接触ユニットの構成を詳細に示す図である。

【0039】

図３を参照して、センサ１２１は、電源回路２１と、計測部２２と、変流器２３Ａ，２３Ｂと、サーミスタ２４と、抵抗２５と、電線接触部２６とを含む。以下、変流器２３Ａ，２３Ｂの各々を、変流器２３とも称する。

【0040】

センサ１２１における変流器２３は、たとえば、電線１が通る貫通穴を有する。変流器２３は、電線１に流れる交流電流の実効値等の大きさに応じた大きさを有する交流電流を出力する。

【0041】

電源回路２１は、変流器２３Ａから出力される交流電流に基づいてたとえば直流電力を生成する。より詳細には、電源回路２１は、変流器２３Ａから受ける交流電流をダイオードブリッジにより整流し、整流後の電流をコンバータにより直流電力に変換する。

【0042】

接触ユニット１０１における計測部２２および転送装置１６１は、電源回路２１により生成された直流電力を用いて動作する。

【0043】

また、電源回路２１は、定電圧源として、所定電圧Ｖｒたとえば５ボルトを出力する端子Ｔ１を有する。

【0044】

サーミスタ２４は、電源回路２１における端子Ｔ１に接続された第１端と、ノードＮ１に接続された第２端とを有する。

【0045】

抵抗２５は、ノードＮ１に接続された第１端と、電線接触部２６に接続された第２端とを有する。

【0046】

電線接触部２６は、電線１に電気的かつ物理的に接続される。具体的には、電線接触部２６は、たとえば、シート状の導体であり、電線１に密着する。

【0047】

計測部２２には、たとえば、端子Ｔ１の電圧Ｖｒ、サーミスタ２４の抵抗値と温度との関係Ｒ１、および抵抗２５の抵抗値が予め登録されている。

【0048】

計測部２２は、ノードＮ１の電線１に対する電圧Ｖｎを計測する。計測部２２は、計測した電圧Ｖｎおよび端子Ｔ１の電圧Ｖｒに基づいて、サーミスタ２４および抵抗２５にそれぞれ印加される分圧を算出する。計測部２２は、算出した各分圧および抵抗２５の抵抗値に基づいて、サーミスタ２４の抵抗値を算出する。

【0049】

計測部２２は、算出したサーミスタ２４の抵抗値に対応する温度を関係Ｒ１から取得し、取得した温度を電線１の温度として転送装置１６１へ通知する。サーミスタ２４は、電線１と電気的に接続されているので、サーミスタ２４の温度を電線１の温度として扱うことが可能である。

【0050】

また、計測部２２は、変流器２３Ｂから出力される交流電流の大きさに基づいて電線１の電流の大きさを計測し、計測結果を転送装置１６１へ通知する。

【0051】

転送装置１６１は、計測部２２から通知される電線１の温度および電流値に対して、所定の計測周期ごとに平均化およびフィルタリング等の処理を行い、処理後の電線１の温度および電流値、ならびに計測時刻を示す第２のセンサ情報を作成する。

【0052】

なお、接触ユニット１０１は、２つの変流器２３を含む構成であるとしたが、これに限定するものではない。接触ユニット１０１では、１つの変流器２３からの交流電流に基づいて、動作電力の生成および電線１の交流電流値の測定が行われる構成であってもよい。具体的には、たとえば、電源回路２１において変流器２３からの交流電流に基づいて直流電力が生成されるとともに、生成された直流電力の大きさに基づいて、電線１の交流電流値が計測される。

【0053】

再び図１を参照して、取得装置１８１は、たとえば所定の報告周期ごとに、保存している第１のセンサ情報および対応のＩＤ、ならびに第２のセンサ情報および対応のＩＤを含む収集情報を無線通信により監視装置１７１へ送信する。なお、取得装置１８１は、収集情報を有線通信により監視装置１７１へ送信してもよい。

【0054】

監視装置１７１は、たとえば、取得装置１８１から受信する収集情報に基づいて、電線１の電流容量を動的に算出するダイナミックラインレーティングを行う。

【0055】

より詳細には、監視装置１７１には、各センサ１２１のＩＤと設置場所との対応関係Ｒ２、および取得装置１８１のＩＤと設置場所との対応関係Ｒ３が登録されている。

【0056】

監視装置１７１は、対応関係Ｒ２，Ｒ３に基づいて、センサ１１１の近傍に存在するセンサ１２１を認識している。より詳細には、監視装置１７１は、対応関係Ｒ２，Ｒ３に基づいて、センサ１１１により検知された湿度、塩分、日射量および大気温を代表値として用いることが可能なエリア（以下、代表エリアとも称する。）に存在するセンサ１２１を認識している。

【0057】

また、非特許文献１に記載されているように、風速、風向、日射量および大気温に基づいて電線１の電流容量が求められる。

【0058】

しかしながら、実際には、風速および風向を正しく計測することが困難であるため、風向が電線に対して直交する方向に沿っていると仮定した有効風速が用いられる。この有効風速は、電線１の電流、電線１の温度、大気温および日射量に基づいて求められる。

【0059】

また、電線１の温度は、許容温度以下であることが好ましい。たとえば、スタティックラインレーティングでは、電線１の温度の履歴すなわち熱履歴に基づいて電線１の強度劣化が算出され、算出された強度劣化に応じた許容温度が設けられる。スタティックラインレーティングでは、熱履歴による強度劣化が支配的であるので、腐食による強度劣化については、あまり考慮されていない。

【0060】

一方、ダイナミックラインレーティングでは、電線１の温度がスタティックラインレーティングによる許容温度より高くなることが多いので、腐食による強度劣化についても考慮することが求められる。

【0061】

たとえば、監視装置１７１は、センサ１１１からの直近の第１のセンサ情報の示す大気温および日射量、ならびに当該センサ１１１の代表エリアに存在するセンサ１２１からの直近の第２のセンサ情報の示す電線１の温度および電流値に基づいて有効風速を算出する。

【0062】

そして、監視装置１７１は、算出した有効風速、日射量および大気温に基づいて対応の電線１の電流容量を算出する。

【0063】

また、監視装置１７１は、たとえば、センサ１２１の検知結果を用いて電線１の許容温度を演算する。より詳細には、監視装置１７１は、長期間における各第２のセンサ情報の示す電線１の温度に基づいて熱履歴による電線１の強度劣化を推定し、推定した強度劣化に応じた許容温度を設定する。

【0064】

監視装置１７１は、取得装置１８１によって取得されたセンサ１１１の検知結果に基づいて電線１の腐食度合いを演算する。この腐食度合いは、たとえば許容温度の補正に用いられる。より詳細には、監視装置１７１は、たとえば、長期間における各第１のセンサ情報の示す大気中の湿度および塩分をビッグデータ解析することにより電線１の腐食度合いを推定し、推定した腐食度合いに基づいて腐食による強度劣化を算出する。

【0065】

監視装置１７１は、たとえば、演算した腐食度合いに基づいて許容温度を補正する。より詳細には、監視装置１７１は、算出した腐食による強度劣化に基づいて、設定した許容温度を補正する。具体的には、監視装置１７１は、電線１における腐食による強度劣化がない場合、設定した許容温度の補正を行わない。一方、監視装置１７１は、電線１における腐食による強度劣化がある場合、腐食による強度劣化の程度に応じて、設定した許容温度を下げる。

【0066】

監視装置１７１は、算出した電流容量の電流を電線１に流した場合における電線１の温度を推定する。監視装置１７１は、推定した温度が、設定した許容温度を超える場合、電流容量をより小さい値に再設定する。一方、監視装置１７１は、推定した温度が、設定した許容温度より小さい場合、電流容量の再設定を行わない。

【0067】

そして、監視装置１７１は、算出した電流容量を図示しない発電装置へ通知する。発電装置は、スタティックラインレーティングにより求められた固定の電流容量に従うことなく、監視装置１７１から通知された電流容量に応じた電力を発電して送電することができる。

【0068】

具体的には、たとえば、風力発電装置では、強い風を受けることにより発電量が増加した場合、スタティックラインレーティングにより求められた固定の電流容量を超えないように発電量が制限されることがある。

【0069】

このような場合、風による電線１の冷却効果も大きくなるので、風力発電装置は、当該固定の電流容量より大きい電流容量の通知を監視装置１７１から受けることができる。これにより、風力発電装置における発電量の制限を緩和することができる。また、電線１の温度を、腐食による強度劣化の程度に応じた許容温度以下に維持することができるので、電線１の突然の断線を防ぎながら、回線３を介して発電電力を電力消費地へ効率よく伝送することができる。

【0070】

なお、本発明の実施の形態に係る電線監視システムは、複数のセンサ１２１と、複数の転送装置１６１と、センサ１２１と、取得装置１８１と、監視装置１７１とを備えるとしたが、これに限定するものではない。電線監視システム３０１は、センサ１２１と、取得装置１８１と、監視装置１７１とを備える最小構成要素により、電力系統の電線の品質を良好に維持するという本発明の目的を達成することが可能である。具体的には、たとえば、画像解析によって電線の張力およびたるみを計測し、計測結果に基づいてダイナミックラインレーティングを行う装置に対して電線監視システム３０１による第１のセンサの検知結果を提供することで、本発明の目的を達成することが可能である。

【0071】

また、本発明の実施の形態に係る電線監視システムは、１つのセンサ１１１と、１つの取得装置１８１とを備える構成であるとしたが、これに限定するものではない。電線監視システム３０１は、複数のセンサ１１１と、複数の取得装置１８１とを備える構成であってもよい。

【0072】

また、本発明の実施の形態に係る電線監視システムは、３相の回線３に用いられる構成であるとしたが、これに限定するものではない。電線監視システム３０１は、２相または４相以上の回線に用いられる構成であってもよい。

【0073】

また、本発明の実施の形態に係る電線監視システムでは、各転送装置１６１間において無線通信が行われる構成であるとしたが、これに限定するものではない。各転送装置１６１間において有線通信が行われる構成であってもよい。

【0074】

また、本発明の実施の形態に係る電線監視システムでは、転送装置１６１および取得装置１８１間において無線通信が行われる構成であるとしたが、これに限定するものではない。転送装置１６１および取得装置１８１間において有線通信が行われる構成であってもよい。

【0075】

また、本発明の実施の形態に係る電線監視システムでは、センサ１１１および取得装置１８１は、一体であるであるとしたが、これに限定するものではない。センサ１１１および取得装置１８１は、別体であってもよい。

【0076】

また、本発明の実施の形態に係る電線監視システムでは、センサ１２１および転送装置１６１は、一体であるとしたが、これに限定するものではない。センサ１２１および転送装置１６１は、別体であってもよい。

【0077】

ところで、一般的に、非特許文献１に記載のダイナミックラインレーティングによって見積もられる許容電流値は、スタティックラインレーティングによって見積もられる許容電流値より大きい。このため、ダイナミックラインレーティングが行われる電線ではより大きい電流が流れるので、電線温度がより高くなり腐食が発生しやすい。さらに、腐食した電線の抵抗値は正常な電線の抵抗値と比べて高いために発熱によって腐食が進行し、電線の品質が劣化する可能性が高い。したがって、電線の品質の劣化を抑制しながらダイナミックラインレーティングを行うことが可能な技術が求められる。

【0078】

これに対して、本発明の実施の形態に係る電線監視システムでは、センサ１１１は、電力系統の電線１の腐食度合いの演算に用いる１または複数の物理量の値を検知する。取得装置１８１は、センサ１１１から検知結果を取得する。そして、監視装置１７１は、取得装置１８１によって取得された検知結果に基づいて電線１の腐食度合いを演算する。

【0079】

このように、センサ１１１の検知結果に基づいて電力系統の電線１の腐食度合いを演算する構成により、たとえば、ダイナミックラインレーティングを行う場合において、腐食の進行度合いに応じた許容電流を設定することができるので、電線１の温度上昇を抑制することで腐食の進行を抑制することができる。したがって、電力系統の電線の品質の劣化を抑制することができる。

【0080】

また、本発明の実施の形態に係る電線監視システムでは、センサ１２１は、電力系統の電線１に対する１または複数の物理量の値を検知する。転送装置１６１は、他の転送装置１６１または取得装置１８１と通信を行うことによりセンサ１２１の検知結果を取得装置１８１へ転送する。そして、監視装置１７１は、さらに、センサ１２１の検知結果を用いて電線１の許容温度を演算し、演算した腐食度合いに基づいて許容温度を補正する。

【0081】

このように、センサ１２１の検知結果を用いて演算される電線１の許容温度を腐食度合いに基づいて補正する構成により、腐食の進行を抑制可能な許容温度を算出することができるので、電線１の温度を、腐食の進行を抑制可能な温度にすることができる。これにより、たとえば、ダイナミックラインレーティングを行う場合において、電線１の品質の劣化を抑制しながら、スタティックラインレーティングによって見積もられる許容電流より大きい許容電流を設定することができるので、送電効率を高めることができる。また、たとえば、検知対象の物理量のうち、電線１から離れた位置で計測可能な物理量をセンサ１１１の検知対象とし、また、電線１の近傍で計測される物理量をセンサ１２１の検知対象にすることにより、転送装置１６１を各電線１の近傍に配置しながら、取得装置１８１を設置する場所を自由に設定することができる。これにより、たとえば、取得装置１８１が携帯電話基地局の少ない僻地に設けられる場合においても、電波環境の良い位置に取得装置１８１を設置することができる。また、たとえば、複数のセンサ１２１の検知結果を、転送装置１６１を介して取得装置１８１へ転送することができるので、転送装置１６１の通信エリアを小さくすることができる。これにより、転送装置１６１の低コスト化および小型化を実現することができる。また、より少数の取得装置１８１を配置する設置形態とすることができるので、電線監視システム３０１の設置コストを低減することができる。

【0082】

また、本発明の実施の形態に係る電線監視システムでは、腐食度合いは、電力系統のラインレーティングに用いられる。

【0083】

このように、センサ１１１からの検知結果に基づくより正確な腐食度合いをラインレーティングに用いる構成により、ダイナミックラインレーティングを良好に行うことができる。

【0084】

上記実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0085】

以上の説明は、以下に付記する特徴を含む。

【0086】

［付記１］
電力系統の電線の状態を監視するための電線監視システムであって、
前記電線の腐食度合いの演算に用いる１または複数の物理量の値を検知する第１のセンサと、
前記第１のセンサから検知結果を取得する取得装置と、
前記取得装置によって取得された前記検知結果に基づいて前記腐食度合いを演算する監視装置とを備え、
前記第１のセンサは、大気中の湿度および塩分を検知し、
前記監視装置は、前記電線の電流容量を動的に算出し、
前記監視装置は、前記腐食度合いの演算結果に基づいて腐食による前記電線の強度劣化を算出し、算出した前記強度劣化に基づいて前記電流容量を補正する、電線監視システム。

【符号の説明】

【0087】

１ 電線
２ 鉄塔
３ 回線
２１ 電源回路
２２ 計測部
２３ 変流器
２４ サーミスタ
２５ 抵抗
２６ 電線接触部
１０１ 接触ユニット
１１１ センサ
１２１ センサ
１５１ 収集ユニット
１６１ 転送装置
１７１ 監視装置
１８１ 取得装置
３０１ 電線監視システム

【図1】

【図2】

【図3】