課題

日常生活で電気を使用するのは当り前になりました。アリゾナ公益の顧問エンジニア(P.E.)であるJhon A. Demckoは電気の流れを止めないことや、問題が発生した際のすばやい原因究明が仕事です。 多くの機器を用いて自動化することでこの仕事を単純化しています。デジタルフォルトレコーダー（DFR）の使用が自動化の大部分を占めています。

電力システムのモニタリング

DFRは電気の公益事業公社と電力供給会社で用いられるデータ獲得システムのことで、発電中や応力状態下での伝送装置の監視をするものです。発電の時間を延長することで電力システムに過度のストレスを与えた場合、停電が起きる可能性があります。送電線上や発電所の電圧と電流は、保護継電器と呼ばれるデバイスによって監視することができます。保護継電器の役割は、発電機や伝送装置の監視、そして負担をかけすぎた場合に適切な状態に戻すことです。DFRは、発電後の保護継電器の適切性と有効性の検査を行うモニターとして使用されてきました。DFRは、これらの事象をメモリに保存することや、データを送信し負荷を数分与えた場合の解析を行うことをするための精巧なハードとソフトを提供します。エンジニアリングオフィスのマスターステーション(MS)は現場のDFRからのデータを受け取ることができます。

信頼性を上げるための解析

MSに送信されたデータを次々に解析し、関連のある情報を得るのは信頼性の高い電力システムを補償するために、しなければなりません。問題は、これを解決できる強力なデータ解析ソフトを見つけることです。DFRメーカー数社は個々のDFR内に記録したデータを解析できるソフトウェアを備えているものを提供しています。DADiSPは DFRから供給されたデータを取り込むことができる、高性能なデータ解析の備えたよく知られたソフトウェアです。電力会社で日々要求されている作業の一部ではこのデータ解析は適用できます。アリゾナ公益公社の一つの発電所で発電電圧場を測定するアナログパネルメータの有効性に関する質問があったとき、DADiSPの力が非常に役に立ちました。現場の人間がその問題を扱う必要はありませんでした。

RMSデータの比較

DADiSPを用いることで比較は簡単に行えます。DADiSP内に6つのウインドウを作り、スクリーンショットに示すステップを表示します。ウインドウ1は、RMSを計算するために用いるDFRからの生データ。ウインドウ2は電圧変換器のスケーリング要素を用いることで正しくスケーリングされた生データです。この場合では、DFRのデータはすでにスケーリングされていることからスケーリング要素は1.0です。ウインドウ3は、ウインドウ2内の電圧データの時間シリーズを2乗したものを表し、その積分をウインドウ4に示しています。ウインドウ5は電圧波形を離散時間ではなく連続時間で適用するために定義されています。基本電圧周波数は180Hzです。ウインドウ5内の関数は1/180秒、2/180秒のような離散時間ではなく連続時間として電圧の、真のRMSを計算することが可能になります。発電電圧場の電圧のRMSをウインドウ6に表示しました。RMSは波形から得られた電圧の2乗の積分のルートであることに注意してください。平方根と除算によって波形を計算したものが最終的な解となります。電圧の値はRMSで233.1となりました。この値はアナログメータを試験した際の240ボルトの2.9%以内に入っています。