Procedimiento para la determinación predictiva de una magnitud de proceso.

Procedimiento para la determinación predictiva de la presión de bloqueo de un gas aislante en un equipo de conmutación con aislamiento de gas,

registrándose en momentos predefinibles valores de medición para la presión (P) del gas aislante en un equipo de conmutación con aislamiento de gas y teniéndose en cuenta de manera distinta los valores de medición de la presión (P) del gas aislante en el equipo de conmutación con aislamiento de gas en dependencia del momento de su registro, agrupándose valores de medición registrados sucesivamente en un valor de medición ponderado, asignándose un mismo valor de medición discreto a cada valor de medición ponderado que se encuentra en una banda de tolerancia predefinible (H1...H8), estimándose el desarrollo temporal futuro de la presión (P) del gas aislante en el equipo de conmutación con aislamiento de gas mediante una regresión de los valores de medición discretos, y determinándose un momento, en el que se alcanza la presión de bloqueo, caracterizado por que se determina una primera recta de regresión (G1) para la predicción de tendencias a largo plazo y una segunda recta de regresión (G2) para la predicción de tendencias a corto plazo, determinándose mediante sus pendientes el momento, en el que se alcanza la presión de bloqueo.

Procedimiento para la determinación predictiva de una magnitud de proceso La invención se refiere a un procedimiento para la determinación predictiva de una magnitud de proceso según el preámbulo de la reivindicación 1. El procedimiento se puede usar en particular para controlar la presión de un gas aislante en un equipo de conmutación con aislamiento de gas.

Una medición de magnitudes de proceso está sujeta básicamente a errores. A la señal de medición están superpuestas usualmente magnitudes perturbadoras que se producen de forma sistemática o estocástica, que ejercen una influencia desventajosa sobre la señal de medición real y que a menudo no se pueden obtener matemáticamente. Mientras que las magnitudes perturbadoras sistemáticas y los errores de medición resultantes de esto se pueden compensar a menudo con medidas adecuadas en el diagrama de flujo de señales, las magnitudes perturbadoras estocásticas y sus efectos apenas se pueden controlar bien.

Resulta difícil también una determinación predictiva de magnitudes de proceso si se ha de considerar un período de tiempo relativamente largo de, por ejemplo, 30 años, y si con este fin se ha de evaluar una cantidad relativamente grande de valores de medición aproximadamente de forma continua o en intervalos relativamente cortos, por ejemplo, un valor de medición por minuto. Para la determinación predictiva, los datos de medición se tienen que transferir en una relación funcional. A tal efecto existen distintos procedimientos matemáticos que se describen en la literatura. El procedimiento debe ser capaz entonces de detectar y evaluar variaciones a largo plazo, así como variaciones a corto plazo.

Un caso de este tipo es, por ejemplo, el control de densidad de gas en equipos de conmutación de alta tensión aislados con gas SF6. Este tipo de equipos de conmutación con aislamiento de gas presentan una tasa de fuga condicionada técnicamente que se refleja en una pérdida de presión y que normalmente es menor que 0, 5% por año en relación con la presión de llenado de gas nominal durante la puesta en marcha del equipo de conmutación. En caso de existir un defecto técnico, por ejemplo, una junta porosa, la tasa de fuga puede ser incluso mayor.

Los valores de medición registrados para la presión de gas presentan errores de medición. En especial, la temperatura del gas aislante es una fuente de este tipo de errores de medición. Esta temperatura depende aquí de la temperatura ambiente que fluctúa en el transcurso del día y del año, así como del flujo de corriente y de la pérdida de calor producida por esto en la cámara de gas que se va a controlar. Asimismo, resulta difícil obtener la temperatura del gas para la corrección o compensación mediante cálculo de los errores de medición, condicionado esto en particular por la distribución no homogénea de la temperatura dentro de una cámara de gas.

Una determinación predictiva de la magnitud de proceso medida de forma continua, a saber la presión del gas aislante, ha de poder detectar y analizar tanto las variaciones comparativamente lentas como las variaciones comparativamente rápidas de la presión de gas. Una aproximación puramente matemática de todos los valores de medición registrados para la presión de gas mediante una función matemática de aproximación resulta demasiado costosa, en particular se necesitaría para esto una capacidad de cálculo relativamente grande.

En el documento WO 98/55904 A se describe un dispositivo y un procedimiento para la predicción de un estado de error sensible a la tendencia de un parámetro de máquina, generándose una tendencia de datos a partir del 45 parámetro de máquina y calculándose la duración y la pendiente de la tendencia para la predicción de un período de tiempo, en el que la tendencia supera un nivel de aviso.

En el documento US 2002/077792 A1 se describe un procedimiento para la predicción de magnitudes de proceso en un sistema de gestión de servicio electrónico, comprendiendo el procedimiento el registro de valores de medición de una magnitud de proceso y su discretización, estimándose el desarrollo temporal futuro de la magnitud de proceso y calculándose un momento, en el que la magnitud de proceso alcanza un valor límite.

La invención tiene el objetivo de proporcionar un procedimiento que permita con un costo relativamente bajo una determinación predictiva suficientemente exacta de una magnitud de proceso en una instalación técnica.

55 Este objetivo se consigue según la invención mediante un procedimiento con las características mencionadas en la reivindicación 1.

Según la invención se prevé registrar primero valores de medición para la magnitud de proceso en momentos predefinibles. A continuación, los valores de medición registrados sucesivamente se agrupan en un valor de medición ponderado y a cada valor de medición ponderado se asigna un valor de medición discreto. Mediante una regresión de los valores de medición discretos se estima el desarrollo temporal futuro de la magnitud de proceso y se calcula un momento, en el que la magnitud de proceso alcanza un valor límite predefinible.

65 Por consiguiente, se ha reducido la cantidad de los valores de medición que se han de procesar y se han compensado las magnitudes perturbadoras superpuestas a la magnitud de proceso. Este tipo de estimación se puede ejecutar con una capacidad de cálculo relativamente pequeña y permite hacer un pronóstico relativamente exacto del desarrollo de la magnitud de proceso.

Una forma preferida de regresión es la regresión lineal. Una regresión lineal, es decir, una aproximación de los 5 valores de medición a través de una recta, se puede ejecutar de forma relativamente simple y proporciona resultados suficientemente exactos.

El procedimiento se puede aplicar en particular en equipo de conmutación con aislamiento de gas, siendo la magnitud de proceso la presión de un gas aislante en una cámara de gas del equipo de conmutación. Si la presión del gas aislante ha descendido a una presión de bloqueo predefinida, el equipo de conmutación no puede seguir funcionando, es decir, no se pueden ejecutar otras operaciones de conmutación.

En este caso, el procedimiento permite calcular el momento, en el que la presión del gas aislante alcanza la presión de bloqueo predefinida. El operario del equipo de conmutación puede realizar oportunamente, antes de ese momento, un mantenimiento o una reparación del equipo de conmutación o sólo de partes individuales del equipo de conmutación.

En las demás reivindicaciones secundarias se pueden encontrar otras configuraciones ventajosas de la invención.

La invención, configuraciones ventajosas y mejoras de la invención, así como otras ventajas se explican y describen detalladamente por medio de los dibujos, en los que están representados ejemplos de realización.

Muestran:

Fig. 1 un diagrama de flujo de señales para el registro y procesamiento de valores de medición; Fig. 2 el desarrollo de los valores de medición registrados para la presión de un gas aislante; Fig. 3 los valores de medición discretos que se han generado a partir del desarrollo según la figura 2; Fig. 4 una regresión lineal de los valores de medición discretos de la figura 3; y Fig. 5 una regresión lineal de los valores de medición discretos de la figura 3 que han sido seleccionados.

En la figura 1 está representado un diagrama de flujo de señales para el registro y procesamiento de valores de medición. Un registrador de valores de medición 14 registra una magnitud de proceso X, a la que está superpuesta una magnitud perturbadora S. El registrador de valores de medición 14 suministra una señal eléctrica que es procesada, en especial amplificada, por un circuito intermedio 18. A la señal eléctrica suministrada por el registrador de valores de medición 14 está superpuesta asimismo una magnitud perturbadora S. El registrador de valores de medición 14 y el circuito intermedio 18 forman de manera conjunta un sensor 16.

El circuito intermedio 18 suministra una señal de salida amplificada a una unidad de transmisión 20 que transmite la señal de salida amplificada, por ejemplo, vía radio o por cable a una unidad de cálculo 28. La unidad de cálculo 28 procesa la señal de salida amplificada, recibida desde la unidad de transmisión 20, lleva a cabo su digitalización, y suministra la señal de salida procesada en forma de valores de medición individuales a una unidad... [Seguir leyendo]

1. Procedimiento para la determinación predictiva de la presión de bloqueo de un gas aislante en un equipo de conmutación con aislamiento de gas, registrándose en momentos predefinibles valores de medición para la presión 5 (P) del gas aislante en un equipo de conmutación con aislamiento de gas y teniéndose en cuenta de manera distinta los valores de medición de la presión (P) del gas aislante en el equipo de conmutación con aislamiento de gas en dependencia del momento de su registro, agrupándose valores de medición registrados sucesivamente en un valor de medición ponderado, asignándose un mismo valor de medición discreto a cada valor de medición ponderado que se encuentra en una banda de tolerancia predefinible (H1...H8) , estimándose el desarrollo temporal futuro de la presión (P) del gas aislante en el equipo de conmutación con aislamiento de gas mediante una regresión de los valores de medición discretos, y determinándose un momento, en el que se alcanza la presión de bloqueo, caracterizado por que se determina una primera recta de regresión (G1) para la predicción de tendencias a largo plazo y una segunda recta de regresión (G2) para la predicción de tendencias a corto plazo, determinándose mediante sus pendientes el momento, en el que se alcanza la presión de bloqueo.

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado por que la regresión es una regresión lineal.

3. Procedimiento según la reivindicación 2, caracterizado por que las pendientes de las rectas de regresión (G1) ,

(G2) corresponden a la pérdida de presión en la cámara de gas controlada del equipo de conmutación. 20

4. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que las bandas de tolerancia predefinibles (H1...H8) presentan anchuras diferentes y/o se solapan entre sí.

5. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 4, caracterizado por que se calcula un coeficiente de

determinación (B) de la regresión lineal y con ayuda del coeficiente de determinación (B) se calcula un intervalo de tiempo, dentro del que la presión (P) del gas aislante en el equipo de conmutación con aislamiento de gas alcanza probablemente un valor límite predefinido.

6. Procedimiento según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado por que se tienen en cuenta sólo los valores de medición de la presión (P) del gas aislante en el equipo de conmutación con aislamiento de gas, que se encuentran después de un momento predefinible en tiempo.

7. Procedimiento según una de las reivindicaciones 2 a 6, caracterizado por que la segunda recta de regresión (G2) tiene más en cuenta los valores de medición nuevos que los valores de medición antiguos. 35