KR101183587B1 - System and method for monitoring underground transmission line - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지중 송전선로 전 구간에 걸쳐 지중 송전선로를 감시 및 진단할 수 있고, 지중 송전선로의 감시와 함께, 전력구내 설비의 작동 제어가 가능하도록 하여 전력구내 전력설비의 통합적 감시 시스템을 구축하는며, 전지 전력저장 시스템(BESS)을 사용하여 주간에 편중된 전력부하를 균등화하고, 부동충전방식을 사용하여 전력 설비 통신간 발생하는 노이즈를 최소화 하여 데이터 전송 품질을 개선할 수 있다.
본 발명에 따른 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템은, 지중 송전선로의 상태를 감지하는 센서부; 상기 센서부에서 감지된 상기 지중 송전선로의 센싱 정보를 수집하는 데이터 수집장치; 및 상기 데이터 수집장치로부터 상기 센싱 정보를 수신하고, 상기 센싱 정보를 기초로 상기 지중 송전선로의 상태를 모니터링하는 상위 서버를 포함한다.The present invention can monitor and diagnose the underground transmission line over the entire section of the underground transmission line, and with the monitoring of the underground transmission line, to enable the operation control of the power premises equipment to build an integrated monitoring system of the power equipment in the power premises In addition, the battery power storage system (BESS) can be used to equalize the power load biased during the day, and the floating charge method can be used to minimize noise generated between power equipment communication to improve data transmission quality.
Ultra high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system according to the present invention, the sensor unit for detecting the state of the underground transmission line; A data collection device collecting sensing information of the underground transmission line sensed by the sensor unit; And an upper server that receives the sensing information from the data collection device and monitors the state of the underground power transmission line based on the sensing information.

Description

초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING UNDERGROUND TRANSMISSION LINE}Ultra high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system and method {SYSTEM AND METHOD FOR MONITORING UNDERGROUND TRANSMISSION LINE}

본 발명은 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로 상세하게는 지중 송전선로의 전구간에 걸쳐 지중 송전선로의 부분방전, 분포온도, 변형 및 침수를 측정하고, 유/무선 통신망을 이용해 상위 시스템으로 전송하여, 원격으로 지중 송전선로의 고장여부 및 송전용량을 판단하고, 전력구내 환경설비를 감시, 제어할 수 있는 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to an ultra-high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system and method, and more particularly, to measure the partial discharge, distribution temperature, deformation and inundation of underground transmission lines throughout the entire area of the underground transmission line, and to use an upper system using a wired / wireless communication network. The present invention relates to a system capable of remotely determining whether an underground transmission line has a failure and a transmission capacity, and monitoring and controlling environmental facilities in an electric power ward.

지중 송전선로는 초고압의 전압을 전송하는 전력 케이블로, 전력구에 포설되어 있다. 종래에는 지중 송전선로에 대한 사고 예방을 위한 점검을 위해서는 전력구에 점검자가 출입하여, 지중 송전선로를 육안 점검하거나 계측 장비에 의한 측정의 형태로 수행된다. 그러나, 지하 관로의 특성상 점검자의 안전의 문제와 작업 신뢰성 측면에서 문제점이 있고, 예방점검관리 업무를 상시적으로 시행해야 하는데 따른 인력 소모의 문제점이 있다. 또한 전력구내 환풍설비, 전등 등 전력설비가 정상적으로 동작하지 않는 경우에도, 작업자가 직접 전력구에 출입하지 않으면 이를 확인할 수 없는 문제점이 있다. Underground power transmission lines are power cables that transmit voltages of very high voltages and are installed in power ports. In the related art, an inspector enters and exits an electric power outlet to check an accident for an underground transmission line, and visually inspects an underground transmission line or performs a measurement by measuring equipment. However, there is a problem in terms of safety and work reliability of the inspector due to the nature of the underground pipeline, and there is a problem of manpower consumption due to the need for regular preventive inspection management work. In addition, there is a problem that can not be confirmed if the operator does not directly enter and exit the power outlet, even if the power equipment such as the ventilation facility, electric light in the power district.

기존의 계측 장비를 통한 지중 송전선로의 점검은 부분방전 가능성이 높은 케이블의 접속부를 중심으로 수행되었으나, 도로진동 등 외적 손상요인이 점차 증가함에 따라 접속부 중심의 점검시스템은 지중 송전선로 전구간에 걸쳐 확대될 필요성이 있다. 즉, 기존의 Node 중심의 점검 환경에서 벗어나, Line 개념의 점검 시스템을 구축할 필요가 있는 것이다. 또한, 현재의 전력계통은 잠재된 수요증가, 송전제약 최소화 요구증가 등 공급자측 여건악화로 전원과 수송인프라 여유도가 저하하고 있고, 이에 따라 지역단위 또는 광역단위 정전 발생 가능성이 커지고 있어 지중 송전선로의 감시 진단 시스템의 개발이 시급하다고 할 것이다.
The inspection of underground transmission lines through the existing measuring equipment was carried out centering on the connections of cables with high potential for partial discharge.However, as the external damage factors such as road vibrations increase gradually, the inspection system centered on the connections expands throughout the underground transmission lines. There is a need to be. In other words, it is necessary to build an inspection system with a line concept out of the existing node-centered inspection environment. In addition, the current power system is declining at the supply side due to worsening demand conditions such as potential demand increase and minimization of transmission constraints. It is urgent to develop surveillance monitoring system.

본 발명은 지중 송전선로 전 구간에 걸쳐 지중 송전선로를 감시 및 진단할 수 있는 원격의 점검 시스템을 제공하는데 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a remote inspection system capable of monitoring and diagnosing underground transmission lines over all sections of underground transmission lines.

본 발명은 지중 송전선로의 감시와 함께, 전력구내 설비의 작동 제어가 가능하도록 하여 전력구내 전력설비의 통합적 감시 시스템을 구축하는데 다른 목적이 있다.The present invention has another object to establish an integrated monitoring system of power facilities in the power district by enabling the operation control of the facilities in the power district together with the monitoring of underground transmission lines.

본 발명은 전지 전력저장 시스템(BESS)을 사용하여 주간에 편중된 전력부하를 균등화하고, 부동충전방식을 사용하여 전력 설비 통신간 발생하는 노이즈를 최소화 하여 데이터 전송 품질을 개선하는데 또 다른 목적이 있다.The present invention has another object to improve the data transmission quality by equalizing the power load biased during the day using a battery power storage system (BESS) and minimizing the noise generated between power equipment communication using the floating charging method. .

본 발명은 전력구 환경감시/제어, 분포온도 측정, 부분방전감시 등 개별적인 감시, 제어, 진단시스템을 일원화하여 통합적인 감시진단 시스템을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
Another object of the present invention is to provide an integrated monitoring diagnosis system by unifying individual monitoring, control, and diagnostic systems such as environmental monitoring / control, distribution temperature measurement, and partial discharge monitoring.

상기 목적을 달성하기 위한 본원의 제 1 발명 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템은, 지중 송전선로의 상태를 감지하는 센서부; 상기 센서부에서 감지된 상기 지중 송전선로의 센싱 정보를 수집하는 데이터 수집장치; 및 상기 데이터 수집장치로부터 상기 센싱 정보를 수신하고, 상기 센싱 정보를 기초로 상기 지중 송전선로의 상태를 모니터링하는 상위 서버를 포함한다.The first invention ultra-high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system of the present application for achieving the above object, the sensor unit for detecting the state of the underground transmission line; A data collection device collecting sensing information of the underground transmission line sensed by the sensor unit; And an upper server that receives the sensing information from the data collection device and monitors the state of the underground power transmission line based on the sensing information.

이때, 전력구 내 전력설비인 환풍설비 및 조명의 작동상태 중 적어도 하나의 동작 상태 정보를 생성하는 제어부를 더 포함하고, 상기 데이터 수집장치는 상기 제어부의 상기 동작 상태 정보를 더 수집하고, 상기 상위 서버는 상기 전력설비를 제어할 수 있는 제어신호를 생성할 수 있다.At this time, the control unit for generating at least one operation state information of the operating state of the ventilation facility and the lighting equipment in the electric power sphere, the data collection device further collects the operation state information of the control unit, the higher The server may generate a control signal for controlling the power equipment.

바람직하게는, 상기 센서부는, 상기 지중 송전선로에 소정의 간격으로 설치되어 상기 지중 송전선로의 부분방전을 감지하는 부분방지 감지 센서(PDMS); 및 상기 지중 송전선로와 함께 광케이블의 형태로 포설되어, 상기 지중 송전선로의 온도와 변형을 센싱하는 분산 변형 및 온도 센서(DSTS) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Preferably, the sensor unit, the partial prevention detection sensor (PDMS) is installed in the underground transmission line at predetermined intervals to detect the partial discharge of the underground transmission line; And a distributed strain and a temperature sensor (DSTS) installed together with the underground transmission line in the form of an optical cable to sense the temperature and the deformation of the underground transmission line.

이때, 상기 데이터 수집장치는 부동충전방식을 통해 충전될 수 있고, 전지 전력저장 시스템(BESS)을 통해 충전될 수 있다.In this case, the data collection device may be charged through a floating charging method, it may be charged through a battery power storage system (BESS).

상기 목적을 달성하기 위한 본원의 제 2 발명, 초고압 지중 송전선로 감시 진단 방법은, 센서부가 지중 송전선로의 상태를 센싱하는 단계; 데이터 수집장치가 상기 센서부에서 감지된 상기 지중 송전선로의 센싱 정보를 수집하는 단계; 상기 센싱 정보를 상위서버로 전송하는 단계; 및 상위서버가 상기 센싱 정보에 기초하여 상기 지중 송전선로의 상태를 모니터링하는 단계를 포함한다.
In accordance with a second aspect of the present invention, an ultra-high voltage underground transmission line monitoring diagnostic method includes: sensing a state of a underground transmission line by a sensor unit; Collecting, by a data collecting device, sensing information of the underground transmission line sensed by the sensor unit; Transmitting the sensing information to an upper server; And monitoring, by an upper server, the state of the underground power transmission line based on the sensing information.

상기 구성에 따른 본 발명에 의하면, 본 발명은 점검자의 투입 없이도, 지중 송전선로 전 구간에 걸쳐 지중 송전선로를 감시 및 진단할 수 있는 원격 점검 시스템을 구축할 수 있는 효과가 있고, 또한, 지중 송전선로와 함께 전력구내 전력설비의 작동상황을 점검하고 이를 제어할 수 있는 통합적 감시 시스템을 구축할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention according to the above configuration, the present invention has the effect that it is possible to build a remote inspection system that can monitor and diagnose the underground transmission line over the entire section of the underground transmission line, even without the input of the inspector, and further, underground transmission line Together with the furnace, it is effective to establish an integrated monitoring system that can check and control the operation status of the power facilities in the premises.

또한 전지 전력저장 시스템(BESS)을 사용하여 주간에 편중된 전력부하를 균등화하고, 부동충전방식을 사용하여 전력 설비 통신간 발생하는 노이즈를 최소화 하여 데이터 전송 품질을 개선할 수 있는 효과가 있다.
In addition, the battery power storage system (BESS) is used to equalize the power load biased during the day, and by using the floating charging method to minimize the noise generated between the power equipment communication to improve the data transmission quality.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템,
도 2는 도 1에 따른 데이터 수집장치의 블럭도, 및
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초고압 지중 송전선로 감시 방법의 흐름도이다.1 is an ultra-high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system according to an embodiment of the present invention,
2 is a block diagram of a data collection device according to FIG. 1, and
3 is a flowchart of a method for monitoring an ultra high voltage underground transmission line according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다. 하기의 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components, and the same reference numerals will be used to designate the same or similar components. Detailed descriptions of known functions and configurations are omitted.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템을 도시한 것이다. 도 1을 참조하면, 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템은, 센서부(100), 제어부(120), 데이터 수집장치(200) 및 상위서버(300)를 포함한다.1 illustrates an ultra-high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, an ultra-high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system includes a sensor unit 100, a control unit 120, a data collection device 200, and an upper server 300.

센서부(100)는 전력구에 포설된 지중 송전선로의 상태와 전력구의 환경을 감시한다. 센서부(100)는 지중 송전선로의 부분방전을 감지하는 부분방전 감지 센서(PDMS : Partial Discharge Monitoring Sensor), 지중 송전선로의 분포온도를 측정하는 온도 센서(Temperature Sensor), 지중 송전선로의 외부요인에 의한 변형을 감지하는 변형 센서(Strain Sensor), 지중 송전선로의 침수여부를 감지하는 침수 센서(Submersion Sensor)를 포함한다.The sensor unit 100 monitors the state of the underground power transmission line installed in the power port and the environment of the power port. The sensor unit 100 may include a partial discharge monitoring sensor (PDMS) that detects partial discharge of an underground transmission line, a temperature sensor measuring a distribution temperature of the underground transmission line, and external factors of the underground transmission line. It includes a strain sensor for detecting the deformation by the (Strain Sensor), a submersion sensor (Submersion Sensor) for detecting whether the underground transmission line inundated.

부분방전 감지 센서는 지중 송전선로에서 부분방전을 감지하는 것으로 지중 송전선로의 주도체(Conductor) 부위에 설치하고, 소정 간격을 두고 감시하고자 하는 지중 송전선로 곳곳에 배치한다. 종래에는 부분방전이 일어날 가능성이 높은 지중 송전선로의 접속부에서만 부분방전을 감시하였지만, 부분방전 감시 센서를 지중 송전선로 전구간에 걸쳐 설치하여 감시함으로써, 부분방전 감시 시스템의 신뢰성을 높일 수 있다.The partial discharge detection sensor detects a partial discharge in an underground transmission line and is installed in a conductor part of the underground transmission line, and is disposed throughout the underground transmission line to be monitored at predetermined intervals. Conventionally, partial discharge is monitored only at a connection portion of an underground transmission line where partial discharge is likely to occur, but by installing and monitoring the partial discharge monitoring sensor over the entire underground transmission line, the reliability of the partial discharge monitoring system can be improved.

온도 센서와 변형 센서는 지중 송전선로와 함께 포설되는 광케이블의 형태인 분산 변형 및 온도 센서(DSTS : Distributed Strain and Temperature Sensor)로 구비될 수 있다. 이 경우, 온도와 변형에 관한 감지는 어느 지점에 관한 것이 아닌, 광케이블 전체에 걸쳐 연속적인 분포로 나타난다.The temperature sensor and the strain sensor may be provided as a distributed strain and temperature sensor (DSTS) in the form of an optical cable installed together with the underground transmission line. In this case, the sense of temperature and strain is not about any point but rather as a continuous distribution throughout the fiber.

침수 센서와 수위 센서는 지중 송전선로의 침수여부를 감시하기 위한 것으로, 침수 센서와 수위 센서를 선택적으로 사용하거나, 병행하여 사용할 수 있다. 침수 센서는 지중 송전선로의 표면에 부착되고, 수위 센서는 지중 송전선로에 부착하거나 전력구의 지표지표면부터 소정의 높이에 부착할 수 있다.
The submersion sensor and the water level sensor are for monitoring the submersion of underground transmission lines. The submersion sensor and the water level sensor may be selectively used or may be used in parallel. The submersion sensor may be attached to the surface of the underground power transmission line, and the water level sensor may be attached to the underground power transmission line or may be attached at a predetermined height from the ground surface of the power tool.

제어부(120)는 지하 전력구의 주요 설비인 환풍설비와 조명의 작동상태 및 출입문의 개폐 상황을 감지하고, 이에 따른 동작 상태 정보를 생성하고 데이터 수집장치(200)로부터 제어신호를 수신하여 각 설비의 작동을 제어할 수 있다.
The control unit 120 detects the operation state of the ventilation facility and lighting, which are the main facilities of the underground power outlet, and the opening / closing state of the door, generates the operation state information accordingly, and receives the control signal from the data collection device 200 to The operation can be controlled.

데이터 수집장치(200)는 센서부(100)의 센싱 정보와 제어부(120)의 동작 상태 정보를 수집하고, 수집한 정보를 상위서버(300)로 전송한다. 데이터 수집장치(200)는 센서부(100)의 각 위치와 측정한 센싱 정보를 송신하도록 전력구에 소정 간격으로 다수 구비된다.The data collection device 200 collects the sensing information of the sensor unit 100 and the operation state information of the control unit 120, and transmits the collected information to the upper server 300. The data collection device 200 is provided in a plurality of power units at predetermined intervals so as to transmit each position of the sensor unit 100 and the measured sensing information.

데이터 수집장치(200)와 센서부(100)는 일정 시간 간격으로 sleep & wake up 방식으로 통신할 수 있다. 이는 항상 전원을 공급받을 수 있는 데이터 수집장치(200)가 센서부(100)로 동기화 패킷을 전송하며, 동기화 패킷에 따라 센서부(100)에 포함된 센서가 동기화되어 동작하게 된다. Sleep 시간은 상위서버(300)를 통해 운영자가 설정할 수 있고, 센서부(100)는 wake up 후 동기화 패킷을 수신하고 센싱 정보를 데이터 수집장치(200)로 전송한다.
The data collection device 200 and the sensor unit 100 may communicate in a sleep & wake up manner at predetermined time intervals. This is because the data collection device 200, which can always be powered, transmits a synchronization packet to the sensor unit 100, and the sensors included in the sensor unit 100 operate in synchronization with the synchronization packet. The sleep time may be set by an operator through the upper server 300, and the sensor unit 100 may receive a synchronization packet after wake up and transmit sensing information to the data collection device 200.

상위서버(300)는 데이터 수집장치(200)에서 수집한 센싱 정보와 동작 상태 정보를 수신하고, 수신된 정보를 기초로 지중 송전선로의 상태와 전력구 설비의 동작상황을 모니터링할 수 있다. 상위서버(300)는 센싱 정보와 동작 상태 정보를 데이터베이스로 저장하여 관리하고, 저장된 정보를 이용해 지중 송전선로의 감시 및 진단 환경을 제공한다.The upper server 300 may receive the sensing information and the operation state information collected by the data collection device 200, and may monitor the state of the underground power transmission line and the operation state of the power equipment based on the received information. The upper server 300 stores and manages sensing information and operation state information in a database, and provides a monitoring and diagnosis environment for underground transmission lines using the stored information.

예컨대, 지중 송전선로의 부분방전 여부를 감시하고, 부분방전에 대한 진단정보를 운영자에게 제공하며, 지중 송전선로에 대한 온도 센싱 정보에 기반하여 지중 송전선로의 송전용량을 계산하여 운영자에게 제공할 수 있다. 또한 침수 센서와 수위 센서를 활용하여 전력구 내부의 침수 발생 가능성을 감시하고 사전에 침수 피해를 조치할 수 있도록 활용할 수 있다. 즉, 운영자는 데이터 수집장치(200)로부터 수신한 센싱 정보에 기초하여 지중 송전선로의 감시 진단 시스템을 활용하여, 지중 송전선로의 점검 및 설비보수 여부를 결정할 수 있다.For example, it is possible to monitor the partial discharge of the underground transmission line, provide diagnostic information on the partial discharge to the operator, calculate the transmission capacity of the underground transmission line and provide it to the operator based on the temperature sensing information of the underground transmission line. have. In addition, immersion sensors and water level sensors can be used to monitor the possibility of immersion inside the power outlets and to prevent immersion damage in advance. That is, the operator may determine whether to inspect the underground transmission line and maintain the facility by utilizing the monitoring diagnostic system of the underground transmission line based on the sensing information received from the data collection device 200.

또한, 제어부(120)로부터 수신한 전력구 설비의 동작 상태 정보에 기초하여 각각의 설비의 작동상황을 모니터링 하고 작동을 제어할 수 있다. 예컨대, 환풍설비의 경우 전력구의 CO, CO2, H2S, CH4 등의 농도(ppm)가 일정 수준 이상인 경우, 또는 미리 지정된 시간 간격에 따라 작동하게 되는데, 환풍설비의 작동이 필요한 경우인데도 환풍설비가 동작하지 않는 경우, 환풍설비를 원격으로 동작시키거나, 환풍설비의 점검 및 보수 여부를 결정할 수 있다.In addition, on the basis of the operation state information of the power tool equipment received from the control unit 120 can monitor the operation status of each facility and control the operation. For example, in the case of ventilation equipment, the concentration of ppm, CO 2 , H 2 S, CH 4, etc. of the electric power supply is operated at a predetermined level or at a predetermined time interval, even if the ventilation equipment is required. If the ventilation equipment is not in operation, the ventilation equipment may be operated remotely, or the ventilation equipment may be checked and repaired.

상위서버(300)는 각 설비의 작동을 제어하는 제어신호를 생성하고, 데이터 수집장치(200)를 통해 제어부(120)로 전달하여, 각 설비의 작동여부를 결정한다.The upper server 300 generates a control signal for controlling the operation of each facility, and transmits the control signal to the control unit 120 through the data collection device 200 to determine whether to operate each facility.

상위 서버는 운영자가 전력설비를 제어할 수 있는 인터페이스를 제공하는 HMI(Human Machine Interface)로서 작용하며, 지중 송전선로에 부분방전이 발생하거나, 송전용량이 일정하지 않은 경우, 또는 지중 송전선로가 침수되거나, 전력구 설비에 고장이 발생한 경우 알람 신호를 출력할 수 있다. 알람 신호는 디스플레이 화면에 경고 메시지를 출력하거나, 데이터베이스에 등록된 운영자의 이메일 또는 휴대폰으로 메시지를 전송하는 방법으로 구현될 수 있다.
The upper server acts as a Human Machine Interface (HMI) that provides an interface for the operator to control the power plant. The subordinate server has a partial discharge, the transmission capacity is not constant, or the underground transmission line is flooded. Or, if an error occurs in the power equipment, an alarm signal can be output. The alarm signal may be implemented by outputting a warning message on a display screen or by sending a message to an e-mail or a mobile phone of an operator registered in a database.

도 2는 도 1에 따른 데이터 수집장치의 블럭도다.2 is a block diagram of a data collection device according to FIG. 1.

도 2를 참조하면, 데이터 수집장치(200)는 데이터 수집부(210), 데이터 전송부(220), 중앙처리부(230) 및 전원공급부(240)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the data collecting device 200 may include a data collecting unit 210, a data transmitting unit 220, a central processing unit 230, and a power supply unit 240.

데이터 수집부(210)는 센서부(100)와 제어부(120)에 연결되어 센싱 정보 및 동작 상태 정보를 수집하고, 상위서버(300)로부터 수신한 제어신호를 제어부(120)에 송신하는 역할을 수행한다. 이때, 데이터 수집부(210)와 센서부(100)는 유선 또는 무선통신을 수행할 수 있다. 유선통신을 수행하는 경우, 데이터 수집부(210)와 센서부(100)는 아날로그 신호선으로 연결되거나, RS232, RS422, RS485 방식의 시리얼 통신, 이더넷 통신을 사용할 수 있으며, 무선통신을 수행하는 경우, 무선랜이나 지그비(Zigbee) 또는 블루투스(Bluetooth) 방식을 사용할 수 있다.The data collection unit 210 is connected to the sensor unit 100 and the control unit 120 to collect sensing information and operation state information, and transmit a control signal received from the upper server 300 to the control unit 120. To perform. In this case, the data collection unit 210 and the sensor unit 100 may perform wired or wireless communication. In the case of performing wired communication, the data collection unit 210 and the sensor unit 100 may be connected by analog signal lines, or may use RS232, RS422, or RS485 serial communication and Ethernet communication. Wireless LAN, Zigbee (Bluetooth) or Bluetooth (Bluetooth) can be used.

데이터 전송부(220)는 상위서버(300)와 연결되어 센싱 정보 및 동작 상태 정보를 전송하고, 상위서버(300)로부터 제어신호를 수신하는 역할을 수행한다. 데이터 전송부(220)와 상위서버(300)는 근거리 통신망(LAN : Local Area Network)으로 연결될 수 있으며, 바람직하게는 이더넷(Ethernet) 기반의 TCP/IP 프로토콜일 수 있다. 또한, 변전설비 통신에 관한 표준규격인 IEC61850이 적용될 수 있다.The data transmitter 220 is connected to the upper server 300 to transmit sensing information and operation state information, and receives a control signal from the upper server 300. The data transmitter 220 and the upper server 300 may be connected to a local area network (LAN), and preferably, may be an Ethernet-based TCP / IP protocol. In addition, IEC61850, the standard for substation communication, may be applied.

중앙처리부(230)는 센싱 정보와 동작 상태 정보를 저장부(도면 미도시)에 저장하고, 데이터 수집부(210)와 데이터 전송부(220)에서 송수신할 정보를 통신 규격에 맞게 데이터 처리한다. 중앙처리부(230)는 동기화 패킷을 생성하여 데이터 수집부(210)를 통해 센서로 전송하고, sleep & wake up 방식에 따라 센싱 정보를 수집할 수 있도록 한다.The central processor 230 stores sensing information and operation state information in a storage unit (not shown), and processes data to be transmitted and received by the data collector 210 and the data transmitter 220 according to a communication standard. The central processing unit 230 generates a synchronization packet, transmits it to the sensor through the data collecting unit 210, and collects the sensing information according to the sleep & wake up method.

전원공급부(240)는 데이터 수집장치(200)의 각 기능부가 동작할 수 있도록 전원을 공급하는 역할을 수행한다. 이때, 전원공급부(240)는 충방전이 가능한 충전식 배터리인 것이 바람직하며, 전원공급부(240)를 충전하는 경우 전지 부동충전방식을 사용할 수 있다. 데이터 수집장치(200)가 센서부(100), 제어부(120) 또는 상위 서버와 통신을 수행하는 경우, 전력구의 환경에 영향을 받을 수 있고, 특히 전원공급원의 충전 신호와 간섭현상으로 인한 노이즈에 노출될 수 있다. 부동충전 방식의 경우 균등충전 방식보다 낮은 전압을 통해 전원공급원의 충전이 가능하므로, 균등충전 방식보다 통신 환경에서 발생하는 노이즈 발생량을 더 줄일수 있다는 효과가 있다.The power supply unit 240 serves to supply power so that each functional unit of the data collection device 200 can operate. In this case, the power supply unit 240 is preferably a rechargeable battery capable of charging and discharging, and when the power supply unit 240 is charged, a battery floating charging method may be used. When the data collection device 200 communicates with the sensor unit 100, the control unit 120, or an upper server, the data collection device 200 may be affected by the environment of the power supply, and particularly, the noise may be caused by the charging signal and the interference of the power supply. May be exposed. In the case of the floating charging method, since the power supply can be charged through a lower voltage than the equal charging method, the amount of noise generated in the communication environment can be further reduced than the equal charging method.

또한, 전원공급부(240)는 전지 전력저장 시스템(BESS : Battery Energy Storage System)을 통해 충전할 수 있다. 전지 전력저장 시스템(BESS : Battery Energy Storage System)은 야간에 비해 상대적으로 높은 주간의 전력부하를 평준화하기 위하여 전지를 이용하여 심야전력을 저장한 후 주간에 활용하기 위한 설비를 의미한다. 전지 전력저장 시스템은 전력이 필요한 지역에 바로 설치할 수 있고, 본 발명에서는 전력구에 설치되어 데이터 수집장치(200)로 충전 전력을 공급할 수 있다.
In addition, the power supply unit 240 may be charged through a battery energy storage system (BESS). The battery energy storage system (BESS) refers to a facility for storing the late-night power using the battery to use during the day to equalize the power load during the day, which is relatively higher than the night. The battery power storage system may be installed directly in an area where power is required, and in the present invention, the battery power storage system may be installed at a power outlet to supply charging power to the data collection device 200.

결국, 본 발명은 지중 송전선로의 감시 영역을 Node 개념에서 Line 영역으로 확장하여, 지중 송전선로 전구간에 걸쳐 부분방전 발생 여부, 지중 송전선로의 분포온도, 변형여부, 침수여부 등을 원격으로 감시할 수 있는 시스템을 제공하고, 지중 송전선로의 감시와 함께, 전력구 설비를 제어할 수 있는 통합 관리 시스템을 구축하는데 사용될 수 있다.As a result, the present invention extends the monitoring area of the underground transmission line from the Node concept to the Line area to remotely monitor whether there is a partial discharge across the entire underground transmission line, the distribution temperature of the underground transmission line, whether there is deformation, whether it is flooded, etc. It can be used to provide an integrated management system that can provide power management systems and control power equipment, along with monitoring underground transmission lines.

나아가 전지 전력저장 시스템을 사용하여, 야간에 충전한 전원을 주간에 사용할 수 있도록 하여, 주간과 야간의 전력부하를 평준화 하는데 기여할 수 있다.
Furthermore, by using the battery power storage system, the power charged at night can be used during the day, thereby contributing to the leveling of the power load during the day and night.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 초고압 지중 송전선로 감시 방법의 흐름도이다.3 is a flowchart of a method for monitoring an ultra high voltage underground transmission line according to an embodiment of the present invention.

지중 송전선로 센싱 단계(S310)는 센서부(100)가 지중 송전선로의 부분방전, 표면 온도, 변형, 침수여부 등 지중 송전선로의 상태를 감지하는 단계이다.In the underground transmission line sensing step (S310), the sensor unit 100 detects a state of the underground transmission line such as partial discharge, surface temperature, deformation, and flooding of the underground transmission line.

전력구 설비 감지 단계(S320)는 제어부(120)가 전력구내 환풍설비와 조명의 작동 상태와 출입문의 개폐상태를 감시하고 이에 기반하여 동작 상태 정보를 생성하는 단계이다.Power-supply facility detection step (S320) is a step in which the control unit 120 monitors the operating state of the ventilation facilities and lighting in the power zone and the opening and closing state of the door and generates operating state information based on this.

센싱 정보와 동작 상태 정보 수집 단계(S330)는 데이터 수집장치(200)가 센서부(100)로부터 센싱 정보를 수집하고 제어부(120)로부터 동작 상태 정보를 수집하는 단계이다.In the sensing information and operation state information collection step (S330), the data collection device 200 collects the sensing information from the sensor unit 100 and collects the operation state information from the control unit 120.

센싱 정보와 제어 정보 전송 단계(S340)는 데이터 수집장치(200)가 센싱 정보와 동작 상태 정보를 상위서버(300)로 전송하는 단계이다.In the sensing information and control information transmitting step (S340), the data collecting device 200 transmits the sensing information and the operation state information to the upper server 300.

감시 진단 단계(S350)는 상위서버(300)가 센싱 정보와 동작 상태 정보에 기초하여 지중 송전선로의 고장여부와 전력구내 전력설비의 고장여부를 파악하고, 전력설비의 작동을 제어하는 제어신호를 생성하는 단계이다.
In the monitoring and diagnosing step (S350), the upper server 300 determines whether the underground transmission line is broken and whether the power equipment in the power district is broken on the basis of the sensing information and the operation state information, and controls the operation of the power equipment. Generating step.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

100 : 센서부 120 : 제어부
200 : 데이터 수집장치 210 : 데이터 수집부
220 : 데이터 전송부 230 : 중앙처리부
240 : 전원공급부 300 : 상위서버100: sensor unit 120: control unit
200: data collector 210: data collector
220: data transmission unit 230: central processing unit
240: power supply unit 300: upper server

Claims (9)

지중 송전선로의 상태를 감지하는 센서부;
상기 센서부에서 감지된 상기 지중 송전선로의 센싱 정보를 수집하는 데이터 수집장치;
상기 데이터 수집장치로부터 상기 센싱 정보를 수신하고, 상기 센싱 정보를 기초로 상기 지중 송전선로의 상태를 모니터링하는 상위 서버; 및
전력구 내 전력설비인 환풍설비 및 조명의 작동상태 중 적어도 하나의 동작 상태 정보를 생성하는 제어부
를 포함하고,
상기 데이터 수집장치는 상기 제어부의 상기 동작 상태 정보를 더 수집하며,
상기 상위 서버는 상기 전력설비를 제어할 수 있는 제어신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템.
A sensor unit detecting a state of an underground transmission line;
A data collection device collecting sensing information of the underground transmission line sensed by the sensor unit;
A higher server which receives the sensing information from the data collection device and monitors the state of the underground power transmission line based on the sensing information; And
Control unit for generating at least one operation state information of the operation state of the ventilation equipment and the lighting equipment, the electric power equipment
Including,
The data collection device further collects the operation state information of the control unit,
The upper server is a high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system, characterized in that for generating a control signal for controlling the power equipment.
제 1 항에 있어서, 상기 센서부는,
상기 지중 송전선로에 소정의 간격으로 설치되어 상기 지중 송전선로의 부분방전을 감지하는 부분방지 감지 센서(PDMS); 및 상기 지중 송전선로와 함께 광케이블의 형태로 포설되어, 상기 지중 송전선로의 온도와 변형을 센싱하는 분산 변형 및 온도 센서(DSTS) 중 적어도 하나를 포함하는 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템.
The method of claim 1, wherein the sensor unit,
A partial prevention detection sensor (PDMS) installed in the underground transmission line at predetermined intervals to detect partial discharge of the underground transmission line; And a distributed strain and a temperature sensor (DSTS) installed together with the underground transmission line in the form of an optical cable to sense the temperature and the deformation of the underground transmission line.
제 2 항에 있어서, 상기 센서부는,
상기 지중 송전선로의 침수 여부를 감지하는 침수센서 및 상기 지중 송전선로가 포설된 전력구의 수위를 감지하는 수위 센서 중 적어도 하나를 더 포함하는 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템.
The method of claim 2, wherein the sensor unit,
And at least one of an inundation sensor for detecting whether the underground transmission line is inundated and a water level sensor for detecting the water level of the power outlet in which the underground transmission line is installed.
삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 데이터 수집장치는,
상기 센서부로부터 상기 센싱 정보를 수집하는 데이터 수집부;
상기 센싱 정보를 상기 상위 서버에 전송하는 데이터 전송부;
상기 데이터 수집부에서 수신한 데이터를 처리하고, 상기 데이터 수집부와 상기 데이터 전송부를 제어하는 중앙처리부; 및
상기 데이터 수집부, 상기 데이터 전송부 및 상기 중앙처리부가 동작할 수 있도록 전원을 공급하는 전원공급부
를 포함하는 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템.
The method of claim 1, wherein the data collection device,
A data collection unit collecting the sensing information from the sensor unit;
A data transmitter to transmit the sensing information to the upper server;
A central processing unit for processing data received by the data collecting unit and controlling the data collecting unit and the data transmitting unit; And
A power supply unit supplying power to operate the data collector, the data transmitter, and the central processor;
Ultra high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system comprising a.
제 5 항에 있어서, 상기 전원공급부는,
충전식 배터리이고, 부동충전방식을 통해 충전되는 것을 특징으로 하는 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템.
The method of claim 5, wherein the power supply unit,
Rechargeable battery, ultra-high voltage underground transmission line monitoring diagnostic system, characterized in that the charge through a floating charging method.
제 5 항에 있어서, 상기 전원공급부는,
충전식 배터리이고, 전지 전력저장 시스템(BESS)을 통해 충전되는 것을 특징으로 하는 초고압 지중 송전선로 감시 진단 시스템.
The method of claim 5, wherein the power supply unit,
A high voltage underground transmission line monitoring and diagnostic system, which is a rechargeable battery and is charged through a battery power storage system (BESS).
삭제delete 센서부가 지중 송전선로의 상태를 센싱하는 단계;
제어부가 전력구 내 환풍설비와 조명의 작동상태를 감지하는 단계;
데이터 수집장치가 상기 센서부에서 감지된 상기 지중 송전선로의 센싱 정보와 상기 제어부에서 감지된 상기 환풍설비와 조명의 작동 상태 정보를 수집하는 단계;
상기 센싱 정보와 상기 작동 상태 정보를 상위서버로 전송하는 단계; 및
상위서버가 상기 센싱 정보와 상기 작동 상태 정보에 기초하여 상기 지중 송전선로와 상기 전력구의 상태를 모니터링하는 단계
를 포함하는 초고압 지중 송전선로 감시 진단 방법.Sensing a state of the underground transmission line by the sensor unit;
Detecting, by the control unit, an operating state of the ventilation system and the lighting in the power outlet;
Collecting, by a data collection device, sensing information of the underground transmission line detected by the sensor unit and operating state information of the ventilation facility and lighting detected by the controller;
Transmitting the sensing information and the operation state information to an upper server; And
Monitoring, by an upper server, the state of the underground power transmission line and the power port based on the sensing information and the operation state information;
Ultra high voltage underground transmission line monitoring diagnostic method comprising a.
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