KR20200027590A - System for operating power facilities and method thereof - Google Patents
System for operating power facilities and method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20200027590A KR20200027590A KR1020180105057A KR20180105057A KR20200027590A KR 20200027590 A KR20200027590 A KR 20200027590A KR 1020180105057 A KR1020180105057 A KR 1020180105057A KR 20180105057 A KR20180105057 A KR 20180105057A KR 20200027590 A KR20200027590 A KR 20200027590A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power device
- unit
- state
- analysis
- state information
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/327—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers
- G01R31/3271—Testing of circuit interrupters, switches or circuit-breakers of high voltage or medium voltage devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
- G01R31/62—Testing of transformers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
- Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
- Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
- Y04S10/30—State monitoring, e.g. fault, temperature monitoring, insulator monitoring, corona discharge
-
- Y04S10/522—
-
- Y04S10/54—
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 전력기기 운영 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 변압기 및 개폐기와 같은 지상전력기기의 상태를 실시간 원격으로 취득, 분석하고 이상을 진단하여 전력기기를 운영하는 전력기기 운영 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a power device operating system and method, and more specifically, a power device operating system and method for remotely acquiring, analyzing, and diagnosing an abnormal state of a ground power device such as a transformer and a switch to operate the power device. It is about.
배전 지능화는 유선 또는 무선 통신방식을 활용하여 배전선로의 전류 및 전압 등을 계측하는 기능과 배전계통의 고장 발생시 부하개폐장치의 원격 개방/투입을 통해 고장 구간을 신속하게 분리하고 건전 구간을 송전(복구)하는 기능을 수행하는 것을 의미한다. 배전 지능화의 감시 대상이 되는 지상전력기기로는 전자기 유도 현상을 이용하여 전압이나 전류의 값을 변화시키는 변압기(지상변압기)와, 배전선로에 이상 발생 시 전력공급을 차단하기 위한 개폐기(지상개폐기)가 있다.Distribution intelligence uses wired or wireless communication methods to measure the current and voltage of the distribution line, and when a distribution system fails, it quickly separates the failure section and transmits the healthy section through remote opening / input of the load switchgear ( Recovery). Ground power equipment that is subject to distribution intelligence monitoring includes transformers (ground transformers) that change the value of voltage or current using electromagnetic induction, and switchgear (ground switch) to cut off the power supply when an abnormality occurs in the distribution line. There is.
현재, 변압기에 대한 진단 및 감시가 인력 점검에 의해 이루어짐에 따라 점검 시점의 데이터만을 취득할 수 있기 때문에 확보할 수 있는 데이터의 범위에는 한계가 존재한다. 즉, 심야부하 등 시간대별로 상이한 변압기의 정확한 부하 상황을 알 수 없고, 변압기의 정확한 이용율 및 부하율에 대한 파악이 불가능하여 불필요한 변압기 교체 또는 소손이 발생할 가능성이 있으며, 인력 점검에 따른 전체 설비 관리상의 현실적 어려움과 안전 사고의 가능성이 내재되어 있다. 나아가, 현재 적용되고 있는 저압 배전 지능화 시스템은 고장 구간 색출 및 현 시점의 부하 파악에 그 기능이 국한되어 있으며, 시스템 구성을 위한 FRTU(Feeder Remote Terminal Unit)가 고가이고 전용의 광통신망이 구비되어야 하는 등 현장 적용에의 제약요인이 상존한다.Currently, as the diagnosis and monitoring of the transformer is performed by personnel inspection, only data at the time of inspection can be acquired, so there is a limit to the range of data that can be secured. In other words, it is not possible to know the exact load situation of different transformers for each time zone, such as late-night load, and it is impossible to grasp the exact utilization rate and load rate of the transformer, which may cause unnecessary transformer replacement or burnout. Difficulties and the possibility of safety accidents are inherent. Furthermore, the low-voltage distribution intelligent system that is currently applied has its functions limited to the detection of fault section and current load, and the FRTU (Feeder Remote Terminal Unit) for system configuration is expensive and a dedicated optical communication network should be provided. There are constraints on field application.
한편, 개폐기의 상태 감시는 배전 지능화 시스템(DAS: Distribution Atomization System)에 의해 이루어지고 있으나, 배전 지능화 시스템은 개폐기의 상태 감시, 즉 가스압력, On/OFF 상태 감시, 제어함 열림 및 닫힘 확인 등으로 그 기능이 국한되어 있으며, 개폐기 자체에 대한 점검은 인력 점검에 의해 이루어지고 있다. 따라서, 개폐기의 점검 시점의 상태만을 파악할 수 있으며 열화 진행 정도를 판단하기 위한 이력 데이터를 취득하여 상태를 진단하는 기능은 부재한 실정이다. 나아가, 통신망과 연결되지 않은 일반 지상개폐기는 원격 감시 및 조작이 불가능하기 때문에, 고장 발생 시 해당 개폐기를 적출하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 존재한다.On the other hand, the status monitoring of the switchgear is performed by the Distribution Atomization System (DAS), but the power distribution intelligence system monitors the status of the switchgear, that is, gas pressure, on / off status monitoring, control box opening and closing confirmation, etc. Its function is limited, and inspection of the switchgear itself is performed by manpower inspection. Therefore, only the state at the time of inspection of the switchgear can be grasped, and the function of diagnosing the state by obtaining historical data for determining the degree of deterioration progress is absent. Furthermore, since a general ground switch that is not connected to a communication network cannot be remotely monitored and operated, there is a problem that it takes a lot of time to extract the corresponding switch in case of a failure.
본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2002-0067902호(2002.08.24. 공개)에 개시되어 있다.Background art of the present invention is disclosed in Republic of Korea Patent Publication No. 10-2002-0067902 (published on August 24, 2002).
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 IoT 센서를 활용하여 지상변압기 및 지상개폐기와 같은 지상전력기기의 상태정보를 원격으로 취득하고 소정의 분석 서버를 통해 지상기기의 상태를 실시간 자동 분석하여 전력기기 이상상태에 대한 알람을 제공함으로써 설비관리의 효율성을 제고하고 사전고장 예지를 통한 고품질의 전력 공급을 구현할 수 있는 전력기기 운영 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.The present invention was devised to solve the above-mentioned problems, and an object according to an aspect of the present invention is to remotely acquire status information of a ground power device such as a ground transformer and a ground switch using an IoT sensor and to perform a predetermined analysis server. Through the real-time automatic analysis of the condition of the ground equipment, it provides an alarm for the abnormal condition of the power equipment, thereby improving the efficiency of facility management and providing a power equipment operating system and method that can realize high-quality power supply through predictive failure. will be.
본 발명의 일 측면에 따른 전력기기 운영 시스템은 배전을 위한 전력기기의 상태정보를 획득하여 미리 설정된 전송 조건에 따라 전송하는 센서부, 상기 센서부로부터 전송된 상기 전력기기의 상태정보에 미리 설정된 상태판단 알고리즘을 적용하여 상기 전력기기의 상태를 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 상기 전력기기의 현재 상태를 판단하거나 상기 전력기기의 고장 상태를 예측하는 분석부, 및 사용자의 조작에 근거하여 상기 센서부 및 상기 분석부의 동작을 제어하며, 상기 사용자의 상기 전력기기의 운전상태에 대한 모니터링을 위해 상기 전력기기의 상태정보 및 상기 전력기기의 상태에 대한 분석 결과를 상기 분석부로부터 입력받아 출력하는 통합 운영부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The power device operating system according to an aspect of the present invention acquires state information of a power device for power distribution and transmits it according to a preset transmission condition, and is preset to state information of the power device transmitted from the sensor unit The analysis unit analyzes the state of the power device by applying a determination algorithm, determines the current state of the power device based on the analysis result, or predicts a failure state of the power device, and the sensor unit based on user manipulation And an integrated operation unit that controls the operation of the analysis unit and receives and outputs state information of the power device and an analysis result of the power device status from the analysis unit for monitoring the user's operation state of the power device. It characterized in that it comprises a.
본 발명에 있어 상기 전력기기는 변압기를 포함하고, 상기 전력기기의 상태정보는, 상기 변압기의 상태정보로서, 상기 변압기의 부하율, 전압, 부하 전류, 내부 압력, 절연유 온도, 자외선 정보, 가속도, 기울기 및 내부 수소농도 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the power device includes a transformer, and the state information of the power device is state information of the transformer, the load rate, voltage, load current, internal pressure, insulation oil temperature, ultraviolet information, acceleration, and slope of the transformer And internal hydrogen concentration.
본 발명에 있어 상기 분석부는, 상기 상태판단 알고리즘을 기반으로 상기 변압기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 상기 변압기의 상태를 유형별로 분석하되, 상기 유형은 상기 변압기의 권선단락, 권선단선, 외부물체와의 충돌, 과부하 상태, 부하불평형 상태, 규정된 정격이용율 초과, 미리 설정된 전압유지범위 이탈, 절연유 온도 이상, 및 내부 압력 이상 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the analysis unit analyzes the state of the transformer for each type by using the state information of the transformer in combination based on the state determination algorithm, wherein the type includes a winding short of the transformer, a winding break, and an external object. It is characterized in that it includes one or more of the collision, overload condition, load unbalanced condition, exceeding the prescribed rated utilization rate, outside the preset voltage maintenance range, abnormal temperature of the insulating oil, and abnormal internal pressure.
본 발명에 있어 상기 전력기기는 개폐기를 포함하고, 상기 전력기기의 상태정보는, 상기 개폐기의 상태정보로서, 상기 개폐기의 누설전류, 엘보(elbow) 온도, 가속도 및 기울기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the power device includes a switch, and the status information of the power device includes status information of the switch, and includes one or more of leakage current, elbow temperature, acceleration, and slope of the switch. It is characterized by.
본 발명에 있어 상기 분석부는, 상기 상태판단 알고리즘을 기반으로 상기 개폐기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 상기 개폐기의 상태를 유형별로 분석하되, 상기 유형은 상기 개폐기의 엘보 접속재 이상, 외부물체와의 충돌, 및 누설전류 초과 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the analysis unit analyzes the status of the switchgear by type by using the status information of the switchgear based on the status determination algorithm, but the type is an elbow connection material abnormality of the switchgear, a collision with an external object , And leakage current exceeding.
본 발명에 있어 상기 센서부는, 상기 전력기기의 상태정보를 획득하는 센서노드, 상기 전력기기의 상태정보를 상기 분석부로 전송하는 통신부, 및 상기 센서노드 및 상기 통신부를 연동하여 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 전력기기의 상태정보와 함께 상기 센서부의 자가진단 결과정보를 상기 통신부를 통해 상기 분석부로 전송하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sensor unit includes a sensor node that acquires status information of the power device, a communication unit that transmits the status information of the power device to the analysis unit, and a control unit that controls the sensor node and the communication unit in cooperation. , The control unit is characterized in that it transmits the self-diagnosis result information of the sensor unit together with the status information of the power device to the analysis unit through the communication unit.
본 발명에 있어 상기 분석부는, 상기 센서부로부터 전송된 상기 센서부의 자가진단 결과정보에 상기 상태판단 알고리즘을 적용하여 상기 센서부의 상태를 유형별로 분석하고 그 분석 결과를 상기 통합 운영부로 전달하되, 상기 유형은 상기 센서부의 전원이상, 상기 전력기기의 상태정보를 센싱하는 센서 자체의 이상, 및 상기 통신부의 이상 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the analysis unit analyzes the state of the sensor unit by type by applying the status determination algorithm to the self-diagnosis result information of the sensor unit transmitted from the sensor unit, and transmits the analysis result to the integrated operation unit. The type is characterized in that it comprises one or more of the abnormality of the power supply of the sensor unit, an abnormality of the sensor itself sensing the power device status information, and an abnormality of the communication unit.
본 발명에 있어 상기 분석부는, 상기 전력기기의 상태정보, 또는 상기 센서부의 자가진단 결과정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 이벤트 알람을 발생시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the analysis unit generates an event alarm when the state information of the power device or the self-diagnosis result information of the sensor unit satisfies an event occurrence condition according to the state determination algorithm.
본 발명에 있어 상기 센서부는, 상기 변압기의 방압변에 부설된 커플러를 통해 상기 센서노드 및 상기 센서부의 본체가 연결되는 구조로 상기 변압기에 설치되는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sensor unit is characterized in that it is installed in the transformer in a structure in which the sensor node and the body of the sensor unit are connected through a coupler attached to the pressure relief valve of the transformer.
본 발명에 있어 상기 센서부는, 상기 전송 조건에 따라, 상기 전력기기의 상태정보를 미리 설정된 주기에 따라 전송하되, 상기 전력기기의 상태정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 상기 전력기기의 상태정보를 즉각 전송하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sensor unit transmits the state information of the power device according to the transmission condition according to a preset cycle, but when the state information of the power device satisfies the event occurrence condition according to the state determination algorithm, the It is characterized in that it immediately transmits the status information of the power device.
본 발명에 있어 상기 센서부는, 상기 전력기기의 상태정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 순시 이벤트 알람을 발생시키고, 상기 분석부는, 상기 전력기기의 상태정보가, 상기 전력기기의 상태정보를 누적하고 시계열적 경향을 분석하여 결정된 트렌드(Trend) 기준치를 초과할 경우 트렌드 이벤트 알람을 발생시키는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the sensor unit generates an instantaneous event alarm when the state information of the power device satisfies the event occurrence condition according to the state determination algorithm, and the analysis unit, the state information of the power device, the power device It is characterized by generating a trend event alarm when the determined trend value is exceeded by accumulating the status information of and analyzing the time series trend.
본 발명에 있어 상기 통합 운영부는, 상기 사용자의 조작에 근거하여, 상기 센서부와 상기 분석부에 설정된 상기 이벤트 발생 조건, 및 상기 분석부에 설정된 상기 트렌드 기준치를 갱신하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, the integrated operation unit is characterized in that, based on the user's manipulation, the event occurrence conditions set in the sensor unit and the analysis unit, and the trend reference value set in the analysis unit is updated.
본 발명의 일 측면에 따른 전력기기 운영 방법은 센서부가, 배전을 위한 전력기기의 상태정보를 획득하여 미리 설정된 전송 조건에 따라 전송하는 센싱 단계, 분석부가, 상기 센서부로부터 전송된 상기 전력기기의 상태정보에 미리 설정된 상태판단 알고리즘을 적용하여 상기 전력기기의 상태를 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 상기 전력기기의 현재 상태를 판단하거나 상기 전력기기의 고장 상태를 예측하는 분석 단계, 및 통합 운영부가, 사용자의 상기 전력기기의 운전상태에 대한 모니터링을 위해 상기 전력기기의 상태정보 및 상기 전력기기의 상태에 대한 분석 결과를 상기 분석부로부터 입력받아 출력하는 모니터링 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In the power device operating method according to an aspect of the present invention, the sensor unit acquires state information of the power device for power distribution and transmits it according to a preset transmission condition, the analysis unit, the power unit transmitted from the sensor unit An analysis step of analyzing the state of the power device by applying a preset state determination algorithm to the state information, and determining a current state of the power device or predicting a failure state of the power device based on the analysis result, and an integrated operation unit And a monitoring step of receiving and outputting state information of the power device and an analysis result of the state of the power device from the analysis unit to monitor a user's operating state of the power device.
본 발명의 일 측면에 따르면, 본 발명은 확보 가능한 데이터의 범위의 한계로 인하여 점검 시점만의 상태 진단에 국한되었던 종래의 전력기기 진단 방법 대비, 전력기기의 전 생애주기의 데이터를 확보하여 복합적으로 분석하는 방식을 통해 전력기기의 상태를 정밀하게 진단함과 동시에 인력 점검의 불편의성을 제거하여 휴먼 에러 및 점검 비용을 감소시킬 수 있으며, 확보된 데이터를 시계열적으로 분석하여 그 고장을 사전에 예지함으로써 전력기기의 고장을 사전에 방지하고 불필요한 교체로 인한 비용 소모를 제거할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the present invention is a complex method by securing data of the entire life cycle of a power device, compared to a conventional power device diagnosis method, which was limited to the diagnosis of the state at the time of inspection only due to the limitation of the range of data that can be secured. Through the analysis method, it is possible to accurately diagnose the condition of the power equipment and remove the inconvenience of manpower inspection to reduce human errors and inspection costs, and analyze the secured data in time series to predict the failure in advance. By doing so, it is possible to prevent the failure of a power device in advance and eliminate the cost consumption due to unnecessary replacement.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템을 설명하기 위한 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템에서 센서부의 구성 및 변압기와의 설치 구조를 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템에서 센서부 및 분석부 간의 통신 방식을 설명하기 위한 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템에서 통합 운영부가 사용자에게 제공하는 인터페이스 화면을 도시한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템의 프레임 워크를 도시한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a configuration diagram for explaining a power device operating system according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary view for explaining a configuration of a sensor unit and an installation structure with a transformer in a power device operating system according to an embodiment of the present invention.
3 is a configuration diagram for explaining a communication method between the sensor unit and the analysis unit in the power device operating system according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view illustrating an interface screen provided by an integrated operation unit to a user in a power device operating system according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view showing a framework of a power device operating system according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of operating a power device according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 전력기기의 운영 시스템 및 방법의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of an operating system and method of a power device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thickness of the lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템을 설명하기 위한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템에서 센서부의 구성 및 변압기와의 설치 구조를 설명하기 위한 예시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템에서 센서부 및 분석부 간의 통신 방식을 설명하기 위한 구성도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템에서 통합 운영부가 사용자에게 제공하는 인터페이스 화면을 도시한 예시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템의 프레임 워크를 도시한 예시도이다.1 is a configuration diagram for explaining a power device operating system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a power unit operating system according to an embodiment of the present invention describes the configuration of the sensor unit and the installation structure with the transformer 3 is a configuration diagram for explaining a communication method between a sensor unit and an analysis unit in a power device operating system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is power according to an embodiment of the present invention It is an exemplary view showing an interface screen provided by the integrated operation unit to a user in the device operating system, and FIG. 5 is an exemplary view showing a framework of a power device operating system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템은 센서부(200), 분석부(300) 및 통합 운영부(400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a power device operating system according to an embodiment of the present invention may include a
센서부(200)는 배전을 위한 전력기기(100)에 설치되며, 전력기기(100)에 설치된 하나 이상의 센서(미도시)로부터 전력기기(100)의 상태정보를 획득하여 미리 설정된 전송 조건에 따라 후술하는 분석부(300)로 전송할 수 있다. 본 실시예에서 전력기기(100)는 배전선로에 설치되는 지상전력기기로서 변압기(즉, 지상변압기) 및 개폐기(즉, 지상개폐기) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The
도 2를 참조하면, 센서부(200)는 전력기기(100)에 설치된 하나 이상의 센서(미도시)로부터 전력기기(100)의 상태정보를 획득하는 센서노드(210), 전력기기(100)의 상태정보를 분석부(300)로 전송하는 통신부(230), 및 센서노드(210) 및 통신부(230)를 연동하여 제어하는 제어부(220)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 센서부(200)는 센서노드(210), 제어부(220) 및 통신부(230)를 하나의 모듈로 일체화한 IoT 스마트 센서로 구현될 수 있으며, 변압기의 상태정보를 획득하여 분석부(300)로 전송하는 변압기용 IoT 스마트 센서(200_TR), 및 개폐기의 상태정보를 획득하여 분석부(300)로 전송하는 개폐기용 IoT 스마트 센서(200_SW)로 구분될 수 있다.Referring to FIG. 2, the
센서부(200)에 의해 획득되는 전력기기(100)의 상태정보는, 변압기의 상태정보로서 변압기의 부하율, 전압, 부하 전류, 내부 압력, 절연유 온도, 자외선 정보, 가속도, 기울기 및 내부 수소농도 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The status information of the
구체적으로, 센서부(변압기용 IoT 스마트 센서(200_TR))는, ⅰ)변압기의 외부 2차측 단자에 설치된 전압센서(미도시) 및 전류센서(미도시)로부터 변압기의 2차측의 전압(1상) 및 전류(3상)를 전달받음으로써 변압기의 부하율 및 전압을 획득할 수 있고, ⅱ)변압기의 내부에 설치된 압력센서(미도시)로부터 변압기의 내부 압력을 획득할 수 있으며, ⅲ)변압기의 내부에 설치된 온도센서(미도시)로부터 변압기의 내부에 존재하는 절연유의 온도를 획득할 수 있고, ⅳ)변압기의 내부에 설치된 자외선센서(UV-C)로부터 변압기의 내부 권선 내 부분 방전시 발생하는 아크에 따른 자외선에 대한 정보를 획득할 수 있으며, ⅴ)변압기의 내부 또는 센서부(200)의 본체(하우징) 내부에 설치된 가속도센서 및 기울기센서로부터 외부물체와의 충돌로 인해 형성되는 변압기의 가속도 및 기울기를 획득할 수 있고, ⅵ)변압기의 내부에 설치된 가스센서(예: CNT 가스 센서)로부터 변압기의 내부 아크 방전에 의해 절연지 또는 절연유가 분해될 때 발생하는 가연성 가스인 수소의 농도를 획득할 수 있다.Specifically, the sensor unit (the IoT smart sensor for the transformer (200_TR)), ⅰ) the voltage on the secondary side of the transformer (1 phase) from a voltage sensor (not shown) and a current sensor (not shown) installed on the external secondary terminal of the transformer. ) And current (3-phase) can be used to obtain the load factor and voltage of the transformer, and ii) the internal pressure of the transformer can be obtained from a pressure sensor (not shown) installed inside the transformer, and ⅲ) The temperature of the insulating oil existing inside the transformer can be obtained from a temperature sensor (not shown) installed therein, and iv) generated during partial discharge in the inner winding of the transformer from the ultraviolet sensor (UV-C) installed inside the transformer. It is possible to obtain information about ultraviolet rays according to the arc, and iii) the transformer formed due to collision with an external object from the acceleration sensor and the tilt sensor installed inside the transformer or inside the body (housing) of the
후술할 것과 같이 분석부(300)는 센서부(200)에 의해 획득된 변압기의 부하율, 전압, 부하 전류, 내부 압력, 절연유 온도, 자외선 정보, 가속도, 기울기 및 내부 수소농도를 미리 설정된 상태판단 알고리즘을 기반으로 복합적으로 활용하여 변압기의 상태를 유형별로 분석할 수 있으며, 구체적인 설명은 후술한다.As will be described later, the
한편, 센서부(200)에 의해 획득되는 전력기기(100)의 상태정보는 개폐기의 상태정보로서, 개폐기의 누설전류, 엘보(elbow) 온도, 가속도 및 기울기 중 하나 이상을 포함할 수 있다.Meanwhile, the state information of the
구체적으로, 센서부(개폐기용 IoT 스마트 센서(200_SW))는, ⅰ)개폐기의 접지선 2개소(개폐기의 접지단자 및 접지동대 사이, 및 접지동대와 접지봉 연결단자 사이)에 설치된 전류센서로부터 개폐기의 누설전류를 획득할 수 있고, ⅱ)개폐기의 엘보에 설치된 온도센서로부터 개폐기의 엘보의 표면 온도를 획득할 수 있으며, ⅲ)개폐기의 내부 또는 센서부(200)의 본체(하우징) 내부에 설치된 가속도센서 및 기울기센서로부터 외부물체와의 충돌로 인해 형성되는 개폐기의 가속도 및 기울기를 획득할 수 있다.Specifically, the sensor unit (the IoT smart sensor for the switchgear (200_SW)), ⅰ) the switch of the switch from the current sensor installed in two places of the ground wire of the switchgear (between the grounding terminal and grounding copper of the switchgear, and between the grounding copper and the grounding rod connecting terminal). The leakage current can be obtained, and ii) the surface temperature of the elbow of the switch can be obtained from the temperature sensor installed on the elbow of the switchgear, and iv) the acceleration installed inside the switchgear or inside the body (housing) of the
후술할 것과 같이 분석부(300)는 센서부(200)에 의해 획득된 개폐기의 누설전류, 엘보 온도, 가속도 및 기울기를 복합적으로 활용하여 개폐기의 상태를 유형별로 분석할 수 있으며, 구체적인 설명은 후술한다.As will be described later, the
변압기용 IoT 스마트 센서(200_TR)가 변압기에 설치될 때, 무정전 상태에서 변압기에 설치될 수 있도록 도 2에 도시된 것과 같이 변압기의 방압변에 부설된 커플러를 통해 센서노드(210) 및 센서부(200)의 본체(제어부(220) 및 통신부(230)를 구비)가 연결되는 구조로 변압기에 설치될 수 있으며, 또한 변압기용 IoT 스마트 센서(200_TR) 및 개폐기용 IoT 스마트 센서(200_SW)는 각각 변압기 및 개폐기에 설치될 때 휴전이 수반되지 않는 구조와 형상으로 구현될 수 있다.When the IoT smart sensor 200_TR for the transformer is installed in the transformer, the
센서부(200)는 평상시의 정상 동작 상황에서 외부 전원을 공급받아 동작할 수 있으며, 정전 등으로 인해 외부 전원을 공급받을 수 없는 경우를 대비하여 내부 전원(예: 내장 배터리)이 내장되어 있을 수 있다. 이에 따라, 센서부(200)의 제어부(220)는 외부 전원의 공급 상태를 모니터링하여, 외부 전원의 상실 등 외부 전원을 공급받을 수 없는 경우 내부 전원을 통해 전원이 확보되도록 공급 전원을 전환할 수 있다.The
한편, 센서부(200)의 제어부(220)는, 전력기기(100)의 상태정보와 함께 센서부(200)의 자가진단 결과정보를 통신부(230)를 통해 분석부(300)로 전송할 수도 있다. 즉, 제어부(220)는 외부 전원의 상실, 및 전력기기(100)의 상태정보를 센싱하는 센서(위에서 언급한 전압센서, 전류센서, 온도센서, 압력센서, 자외선센서, 가스센서, 가속도센서, 기울기센서) 자체의 이상을 진단하는 자가진단을 수행하여 자가진단 결과정보를 분석부(300)로 전송할 수도 있다. 이에 따라, 분석부(300)는 센서부(200)로부터 전송된 센서부(200)의 자가진단 결과정보에 상태판단 알고리즘을 적용하여 센서부(200)의 상태를 유형별로 분석할 수 있으며, 구체적인 설명은 후술한다. 전술한 기능을 수행하는, 센서부(200)의 제어부(220)에 설정된 F/W는 후술하는 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 원격으로 업데이트 될 수도 있다.Meanwhile, the
분석부(300)는 센서부(200)로부터 전송된 전력기기(100)의 상태정보에 미리 설정된 상태판단 알고리즘을 적용하여 전력기기(100)의 상태를 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 전력기기(100)의 현재 상태를 판단하거나 전력기기(100)의 고장 상태를 예측할 수 있다. 또한, 분석부(300)는 센서부(200)로터 입력받은 전력기기(100)의 상태정보, 및 전력기기(100)의 상태에 대한 분석 결과(즉, 전력기기(100)의 현재 상태 또는 예측된 고장 상태(고장/이상 징후))를 통합 운영부(400)로 전달할 수 있다. 분석부(300)는 상태판단 알고리즘이 설정된 분석 서버로 구현될 수 있다.The
통합 운영부(400)는 사용자의 조작에 근거하여 센서부(200) 및 분석부(300)의 동작을 제어하며, 사용자의 전력기기(100)의 운전상태에 대한 모니터링을 위해(즉, 사용자가 전력기기(100) 의 운전상태를 모니터링할 수 있도록) 전력기기(100)의 상태정보 및 전력기기(100)의 상태에 대한 분석 결과를 분석부(300)로부터 입력받아 출력할 수 있다. 즉, 통합 운영부(400)는 사용자에게 센서부(200) 및 분석부(300)의 동작을 제어할 수 있는 인터페이스 화면과, 전력기기(100) 및 센서부(200)의 상태에 대한 모니터링 화면을 제공하는 인터페이싱 역할을 수행할 수 있다.The
전술한 내용에 기초하여, 이하에서는 전력기기(100) 및 센서부(200)의 상태를 분석하는 과정을 분석부(300)의 동작을 중심으로 구체적으로 설명한다.Based on the above, the process of analyzing the states of the
먼저, 분석부(300)가 센서부(200)로부터 전송된 변압기의 상태정보를 분석하는 과정에 대하여 설명한다.First, a process of analyzing the state information of the transformer transmitted from the
분석부(300)는 상태판단 알고리즘을 기반으로 변압기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 변압기의 상태를 유형별로 분석할 수 있다. 여기서 상기 유형은 변압기의 권선단락, 권선단선, 외부물체와의 충돌, 과부하 상태, 부하불평형 상태, 규정된 정격이용율 초과, 미리 설정된 전압유지범위 이탈, 절연유 온도 이상, 및 내부 압력 이상 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 분석부(300)가 변압기의 상태정보를 활용하여 변압기의 상태를 유형별로 분석하기 위해 적용하는 상태판단 알고리즘의 예시를 설명하면 다음과 같다.The
ⅰ)권선단락: 절연유 온도가 현재 시점으로부터 설정시간(예: 1시간) 이전 대비 설정온도량(예 15℃) 이상 증가하여 설정온도(예: 60℃) 이상인 된 경우로서, 내부 압력이 현재 시점으로부터 설정시간(예: 1시간) 이전 대비 설정율(예: 10%) 이상 증가한 경우 권선단락이 의심되는 것으로 판단한다. 또는, 변압기의 전압이 설정전압(예: 300V) 이상으로 상승한 경우 권선단락이 의심되는 것으로 판단한다. 상기한 설정시간, 설정온도량, 설정온도, 설정율, 설정전압은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Ⅰ) Winding short-circuit: When the temperature of the insulating oil has increased by more than the set temperature (eg 15 ℃) from the current time compared to the previous set time (eg 1 hour), and the internal pressure is greater than the set temperature (eg 60 ℃). If the set rate (eg 10%) increases more than the set time (eg 1 hour), it is judged that the winding short circuit is suspected. Alternatively, if the voltage of the transformer rises above the set voltage (eg, 300V), it is determined that the winding short circuit is suspected. The set time, set temperature amount, set temperature, set rate, and set voltage may be set in the
ⅱ)권선단선: 변압기의 전압이 설정전압(예: 190V) 이하로 강하된 경우 권선단선이 의심되는 것으로 판단한다. 또는, 변압기의 어느 한 상의 전류가 정격전류의 설정율(예: 2%) 이내이고 현재 시점으로부터 설정기간(예: 30일) 이전까지의 일정기간 동안 중의 최소전류보다 작은 경우로서, 상기 일정기간 동안의 최소전류가 설정전류(예: 5A)보다 큰 경우 권선단선이 의심되는 것으로 판단한다. 상기한 설정전압, 설정율, 설정기간, 설정전류는 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Ii) Winding disconnection: If the voltage of the transformer falls below the set voltage (eg 190V), it is judged that the winding disconnection is suspected. Or, when the current of any one phase of the transformer is within the set rate (for example, 2%) of the rated current and is less than the minimum current during a certain period from the current time to the set period (for example, 30 days), the fixed period If the minimum current during the period is greater than the set current (eg 5A), it is determined that the winding disconnection is suspected. The set voltage, set rate, set period, and set current may be set in the
ⅲ)외부물체와의 충돌: 변압기의 가속도(또는 충격량)가 설정치 이상으로서 기울기(또는 기울기의 변동율)가 설정치 이상인 경우 외부물체와의 충돌이 있었던 것으로 판단한다. 상기한 설정치는 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Ⅲ) Collision with external object: If the acceleration (or the amount of impact) of the transformer is higher than the set value and the slope (or the rate of change of the gradient) is greater than the set value, it is determined that there is a collision with the external object. The above-described setting value may be set in the
ⅳ)과부하 상태: 부하율이 설정부하율을 설정시간(예: 10분) 이상 초과하는 경우 과부하 상태인 것으로 판단한다. 여기서, 부하율은 하기 수학식 1에 따라 도출될 수 있다.Ⅳ) Overload state: If the load rate exceeds the set load rate over the set time (
여기서, i1, i2, i3는 변압기의 2차측 전류(3상), V는 변압기의 2차측 전압(1상)이고, 설정부하율 및 변압기 용량은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다. 이때, 변압기의 전압(V)이 후술하는 전압유지범위 이내인 경우로서 수학식 1에 따른 부하율이 설정부하율을 설정시간 이상 초과하는 경우에만 과부하 상태인 것으로 판단한다.Here, i 1 , i 2 , i 3 is the secondary side current (3 phase) of the transformer, V is the secondary side voltage (1 phase) of the transformer, the set load factor and the transformer capacity are operated by the user for the
ⅴ)부하불평형 상태: 변압기의 각 상 전류가 정격전류를 설정시간(예: 10분) 이상 초과하고 불평형율이 설정불평형율을 초과하는 경우 부하불평형 상태인 것으로 판단한다. 여기서, 불평형율은 하기 수학식 2에 따라 도출될 수 있다.Ⅴ) Load unbalanced state: If each phase current of the transformer exceeds the rated current for more than the set time (
여기서, 여기서, i1, i2, i3는 변압기의 2차측 전류(3상)이고, MAX, MIN, Average는 각각 최대값 연산자, 최소값 연산자, 평균값 연산자이다. 설정불평형율은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Here, here, i 1 , i 2 , i 3 are the secondary currents (three phases) of the transformer, and MAX, MIN, and Average are the maximum value operator, the minimum value operator, and the average value operator, respectively. The set unbalance rate may be set in the
ⅵ)규정된 정격이용율 초과: 현재시점으로부터 설정기간(예: 1개월) 이전까지의 기간 동안의 이용율이 설정이용율을 초과하는 경우 정격이용율 초과 상태인 것으로 판단한다. 여기서, 이용율은 하기 수학식 3에 따라 도출될 수 있다.초과) Exceeding the specified rating utilization rate: If the utilization rate during the period from the current point of time until the set period (eg 1 month) exceeds the setting utilization rate, it is judged that the rating utilization rate is exceeded. Here, the utilization rate may be derived according to Equation 3 below.
여기서, Pi는 시간(i)별 전력사용량이고, 설정이용율 및 정격용량은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 있을 수 있다.Here, P i is the power consumption for each time (i), and the set utilization rate and the rated capacity may be set in the
ⅶ)미리 설정된 전압유지범위 이탈: 변압기의 전압이 미리 설정된 전압유지범위를 이탈한 경우, 즉 변압기의 전압이 전압유지범위의 하한값 미만이거나 상한값을 초과하는 경우, 전압유지범위 이탈 상태(저전압 상태 또는 과전압 상태)인 것으로 판단한다. 전압유지범위는 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Ⅶ) Out of the preset voltage maintenance range: If the voltage of the transformer deviates from the preset voltage maintenance range, that is, the voltage of the transformer is less than or exceeds the lower limit of the voltage maintenance range, the voltage is out of the maintenance range (low voltage state or Overvoltage condition). The voltage maintenance range may be set in the
ⅷ)절연유 온도 이상: 변압기의 절연유 온도가 기준온도보다 설정온도량(예: 40℃) 이상 높은 경우, 절연유 온도가 설정온도(예: 60℃) 이상인 경우, 및 절연유 온도가 현재시점으로부터 설정시간(예: 5분) 이전 대비 설정온도량(예: 5℃) 이상 증가한 경우 중 하나 이상에 해당하면 절연유 온도 이상인 것으로 판단한다. 상기한 기준온도, 설정온도량, 설정온도, 설정시간은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.이상) Over insulation oil temperature: If the insulation oil temperature of the transformer is higher than the reference temperature by the set temperature (eg 40 ℃), the insulation oil temperature is greater than the set temperature (eg 60 ℃), and the insulation oil temperature is the set time from the current time. (Example: 5 minutes) If it exceeds one or more of the set temperature (
ⅸ)내부 압력 이상: 변압기의 내부 압력이 미리 설정된 압력범위를 이탈한 경우, 내부 압력 이상 상태인 것으로 판단한다. 압력범위는 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Ⅸ) Abnormal internal pressure: If the internal pressure of the transformer is outside the preset pressure range, it is determined that the internal pressure is abnormal. The pressure range may be set in the
상태판단 알고리즘의 각 유형은 유형별로 그 중요도가 설정되어 있을 수 있다. 즉, 권선단락, 권선단선, 외부물체와의 충돌은 '중대'의 중요도로 설정되어 있을 수 있고, 과부하 상태, 부하불평형 상태, 규정된 정격이용율 초과, 전압유지범위 이탈, 절연유 온도 이상 및 압력 이상은 '관심'의 중요도로 설정되어 있을 수 있다.Each type of the state judgment algorithm may be set in importance for each type. In other words, winding shorts, winding breaks, and collisions with external objects can be set to the importance of 'critical', overload conditions, unbalanced load conditions, exceeding the specified rated utilization rates, out of the voltage maintenance range, over insulating oil temperature and over pressure May be set to the importance of 'interest'.
다음으로, 분석부(300)가 센서부(200)로부터 전송된 개폐기의 상태정보를 분석하는 과정에 대하여 설명한다.Next, a process of analyzing the status information of the switch transmitted from the
분석부(300)는 상태판단 알고리즘을 기반으로 개폐기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 개폐기의 상태를 유형별로 분석할 수 있다. 여기서, 상기 유형은 개폐기의 엘보 접속재 이상, 외부물체와의 충돌, 및 누설전류 초과 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 분석부(300)가 개폐기의 상태정보를 활용하여 개폐기의 상태를 유형별로 분석하기 위해 적용되는 상태판단 알고리즘의 예시를 설명하면 다음과 같다.The
ⅰ)엘보 접속재 이상: 개폐기의 엘보 온도가 대기 온도보다 설정온도(예: 10℃) 이상 높은 상태가 설정시간(예: 10분) 이상 지속되는 경우 엘보 접속재 이상으로 판단한다. 또는, 특정 상(phase)의 엘보 온도가 동일 회로 내의 다른 상의 엘보 온도보다 설정온도(예: 5℃) 이상 높은 상태가 설정시간(예: 10분) 이상 지속되는 경우 엘보 접속재 이상으로 판단한다. 상기한 설정온도, 설정시간은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.이상) Abnormal elbow connection material: If the elbow temperature of the switchgear is higher than the set temperature (
ⅱ)외부물체와의 충돌: 개폐기의 가속도(또는 충격량)가 설정치 이상으로서 기울기(또는 기울기의 변동율)가 설정치 이상인 경우 외부물체와의 충돌이 있었던 것으로 판단한다. 상기한 설정치는 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Ii) Collision with the external object: If the acceleration (or the amount of impact) of the switch is higher than the set value and the slope (or the rate of change of the gradient) is greater than the set value, it is determined that there is a collision with the external object. The above-described setting value may be set in the
ⅲ)누설전류 초과: 개폐기의 누설전류가 설정전류(예: 3000mA)를 초과한 상태가 설정시간(예: 5분) 이상 지속되는 경우 누설전류 초과 상태인 것으로 판단한다. 또는, 누설전류가 현재까지의 측정치 중 최고값 대비 설정율(예: 50%) 이상 증가한 경우 누설전류 초과 상태인 것으로 판단한다. 상기한 설정전류, 설정시간, 설정율은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.초과) Leakage current exceeded: If the leakage current of the switch exceeds the set current (eg 3000mA) for more than the set time (
상태판단 알고리즘의 각 유형은 유형별로 그 중요도가 설정되어 있을 수 있다. 즉, 엘보 접속재 이상, 외부물체와의 충돌은 '중대'의 중요도로 설정되어 있을 수 있고, 누설전류 초과는 '일반'의 중요도로 설정되어 있을 수 있다.Each type of the state judgment algorithm may be set in importance for each type. That is, the elbow connection material abnormality, the collision with the external object may be set to the importance of 'critical', and the leakage current excess may be set to the importance of 'general'.
한편, 전술한 것과 같이 센서부(200)의 제어부(220)는, 전력기기(100)의 상태정보와 함께 센서부(200)의 자가진단 결과정보를 통신부(230)를 통해 분석부(300)로 전송할 수도 있다. 즉, 제어부(220)는 외부 전원의 상실 및 센서 자체의 이상을 진단하는 자가진단을 수행하여 자가진단 결과정보를 분석부(300)로 전송할 수도 있다. 자가진단 결과정보에는 외부 전원의 상실로 인한, 외부 전원으로부터의 내부 전원으로의 공급 전원 전환 여부에 대한 정보, 및 각 센서로부터의 상태정보 값의 이상 여부에 대한 정보가 포함될 수 있다.Meanwhile, as described above, the
이에 따라, 분석부(300)는 센서부(200)로부터 전송된 센서부(200)의 자가진단 결과정보에 상태판단 알고리즘을 적용하여 센서부(200)의 상태를 유형별로 분석하고 그 분석 결과를 통합 운영부(400)로 전달할 수 있다. 여기서, 상기 유형은 센서부(200)의 전원 이상, 전력기기(100)의 상태정보를 센싱하는 센서 자체의 이상, 및 통신부(230)의 이상 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 분석부(300)가 센서부(200)의 자가진단 결과정보를 활용하여 센서부(200)의 상태를 유형별로 분석하기 위해 적용하는 상태판단 알고리즘의 예시를 설명하면 다음과 같다.Accordingly, the
ⅰ)전원 이상: 외부 전원으로부터 내부 전원으로 공급 전원이 전환된 경우, 또는 센서부(200)로의 공급 전원의 전압이 설정전압(예: 110V) 미만인 경우, 센서부(200)의 전원 이상 상태인 것으로 판단한다. 상기한 설정전압은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Ⅰ) Power failure: When the power supply is switched from external power to internal power, or when the voltage of the power supply to the
ⅱ)센서 자체의 이상: 센서부(200)의 센서노드(210)를 통해 획득된, 각 센서로부터의 상태정보 값이 해당 센서의 측정범위를 벗어나는 경우 센서 자체의 이상인 것으로 판단한다(예: 온도센서의 저항값이 0.01Ω 이하).Ii) Abnormality of the sensor itself: If the state information value obtained from each sensor, obtained through the
ⅲ)통신부(230)의 이상: 센서부(200)와 설정시간(예: 10분) 동안 통신이 되지 않는 경우, 센서부(200)의 통신부(230)의 이상으로 판단한다. 상기한 설정시간은 통합 운영부(400)에 대한 사용자의 조작에 의해 분석부(300)에 설정될 수 있다.Ⅲ) Abnormality of the communication unit 230: If communication with the
상태판단 알고리즘의 각 유형은 유형별로 그 중요도가 설정되어 있을 수 있다. 즉, 전원 이상은 '중대'의 중요도로 설정되어 있을 수 있고, 센서 자체의 이상 및 통신부(230)의 이상은 '일반'의 중요도로 설정되어 있을 수 있다.Each type of the state judgment algorithm may be set in importance for each type. That is, the power failure may be set as the importance of the 'critical', and the abnormality of the sensor itself and the
이상에서 설명한 상태판단 알고리즘에 따라 분석부(300)에 의해 전력기기(100)의 상태 또는 센서부(200)의 상태가 분석될 수 있으며, 그 분석 결과 전력기기(100)의 상태정보 또는 센서부(200)의 자가진단 결과정보가 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우(즉, 위에서 설명한 변압기에 대한 상태판단 알고리즘의 ⅰ) 내지 ⅸ)를 만족할 경우, 개폐기에 대한 상태판단 알고리즘의 ⅰ) 내지 ⅲ)을 만족할 경우, 또는 센서부(200)에 대한 상태판단 알고리즘의 ⅰ) 내지 ⅲ)을 충족할 경우) 이벤트 알람을 발생시킬 수 있다. 이때, 각 상태판단 알고리즘의 중요도에 따라 이벤트 알람의 발생 여부가 결정될 수도 있으며, 예를 들어 '중대'에 해당하는 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건이 충족된 경우에만 이벤트 알람이 발생될 수도 있다. 분석부(300)에 의해 이벤트 알람이 발생할 경우 통합 운영부(400)는 알람 메시지를 시각적 또는 청각적으로 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다.According to the state determination algorithm described above, the state of the
한편, 전술한 것과 같이 센서부(200)는 미리 설정된 전송 조건에 따라 전력기기(100)의 상태정보를 분석부(300)로 전송할 수 있다. 구체적으로, 센서부(200)는 전송 조건에 따라, 전력기기(100)의 상태정보를 미리 설정된 주기(통합 운영부(400)가 사용자로부터 입력받아 분석부(300)에 설정할 수 있다)에 따라 전송하되, 전력기기(100)의 상태정보가 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 전력기기(100)의 상태정보를 즉각 전송할 수 있다(이를 위해 센서부(200)의 제어부(220)에도 상태판단 알고리즘이 설정되어 있을 수 있다). 이와 함께, 전력기기(100)의 상태정보가 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우, 센서부(200)는 현장에서 자체적으로 순시 이벤트 알람(시각적 또는 청각적 알람 등 다양한 방식이 채용될 수 있다)을 발생시킬 수 있다.Meanwhile, as described above, the
센서부(200)에 의한 현장에서의 순시 이벤트 알람과 함께, 분석부(300)는 전력기기(100)의 상태정보가, 전력기기(100)의 상태정보를 누적하고 시계열적 경향을 분석하여 결정된 트렌드(Trend) 기준치를 초과할 경우 트렌드 이벤트 알람을 발생시킬 수 있다. 변압기의 부하율을 예로 들면, 변압기의 부하율을 지속적으로 누적하고 시계열적 경향을 분석하여 트렌드 기준치를 결정하고(예: 부하율의 누적 평균값, 트렌드 기준치는 통합 운영부(400)가 결정하여 분석부(300)에 설정할 수 있다), 현재 결정된 변압기의 부하율이 트렌드 기준치를 초과할 경우, 분석부(300)는 트렌드 이벤트 알람을 발생시킬 수 있다. 분석부(300)에 의해 트렌드 이벤트 알람이 발생할 경우 통합 운영부(400)는 트렌드 알람 메시지를 시각적 또는 청각적으로 출력하여 사용자에게 제공할 수 있다. 트렌드 이벤트 알람은 전력기기(100)의 각 상태정보에 대한 시계열적 분석이 반영되어 있으므로, 사용자는 통합 운영부(400)를 통해 출력되는 트렌드 알람 메시지를 통해 전력기기(100)의 고장 징후를 판단할 수 있게 된다.In addition to the instantaneous event alarm in the field by the
통합 운영부(400)는 사용자의 조작에 근거하여, 센서부(200)와 분석부(300)에 설정된 상태판단 알고리즘의 이벤트 발생 조건, 및 분석부(300)에 설정된 트렌드 기준치를 갱신(변경)할 수도 있다.The
한편, 센서부(200) 및 분석부(300) 간의 통신은, 무선 방식(예: 900MHz 대역)의 LoRaWAN(Long Range Wide Area Network) 및 광 망 기반의 통신 방식이 적용될 수 있다. 이때, 소모전력 및 메모리 용량을 저감시키기 위해 IETF RFC 7252에 정의된 CoAP(Constrained Application Protocol) 프로토콜이 적용될 수 있다. 도 3은 센서부(200) 및 통신부(230) 간의 통신 망 구성 방식의 예시를 도시하고 있다. 센서부(200)는 전력기기(100) 내부에 설치된 게이트웨이와 LoRaWAN을 통해 연결되며, 게이트웨이는 광 망을 통해 NMS(Network Management System)를 거쳐 분석부(300)와 연결될 수 있다. 도 3(a)는 광케이블의 여유코어를 활용하는 경우의 예시를 도시하고 있고, 도 3(b)는 광케이블의 여유코어가 없어 기존에 배전지능화시스템(DAS)의 광 코어를 공용하는 경우의 예시를 도시하고 있다.On the other hand, the communication between the
한편, 본 실시예에 따른 전력기기 운영 시스템은 도 1에 도시된 것과 같이 기존의 배전전력구 감시시스템(배전전력구 감시 서버(10) 포함) 및 맨홀 감시시스템(지중케이블 환경관리 서버(20) 포함)을 포함하여 구성될 수도 있다. 즉, 본 실시예의 센서부(200) 및 분석부(300)를 변압기 및 개폐기의 각 상태를 분석하는 지상기기 감시시스템으로 구현하고, 통합 운영부(400)를 지상기기 감시시스템, 배전전력구 감시시스템 및 맨홀 감시시스템의 상위 제어 장치로서 '지상기기 종합 감시 시스템(또는 지중설비 통합 운영 시스템)'으로 구현함으로써, 사용자가 통합 운영부(400)를 통해 전체 지중설비의 운영상황을 통합 감시하도록 할 수도 있다. 분석부(300)의 기능 확장 및 타 시스템과의 연계 용이성을 위해 OneM2M 방식의 플랫폼 구조가 채용될 수도 있다. 도 4는 지중설비 통합 운영 시스템으로서의 통합 운영부(400)가 사용자에게 제공하는 인터페이스 화면(즉, 사용자 UI)의 예시를 도시하고 있으며, 도 5는 본 실시예의 전력기기 운영 시스템의 프레임 워크의 예시를 도시하고 있다(도 5에서 IU-Gaurd 및 지상기기 종합 감시 시스템은 본 실시예의 분석부(300) 및 통합 운영부(400)에 대응된다).On the other hand, the power device operating system according to the present embodiment, as shown in Figure 1, the existing distribution power zone monitoring system (including the distribution power zone monitoring server 10) and manhole monitoring system (underground cable environmental management server 20) Including). That is, the
통합 운영부(400)가 사용자에게 제공하는 사용자 UI는 대시보드, 이벤트, 시스템 제어, 자원관리 및 데이터 분석의 5개 주요 화면으로 구성될 수 있으며, 하기 표 1은 각 화면별 주요 기능의 예시를 나타낸다.The user UI provided to the user by the
대시보드
Dashboard
- 중요도에 따른 선별적 이벤트 알람 팝업
- 이벤트 개요 표시-Real-time monitoring of overall operation status (display of equipment status on the map)
-Selective event alarm popup according to importance
-Event overview display
이벤트 관리
Event management
- 이벤트에 대한 조치결과 입력
- 이벤트에 대한 조회(사용자조건 지원)-Event search (search for non-action history, period, condition)
-Enter the action result for the event
-Inquiries about events (user condition support)
시스템 제어
System control
- 분석부의 상태판단 알고리즘 설정(이력 데이터 분석을 통해 전력기기의 long term 분석이 가능하도록 분석부의 판정 기준을 설정)-Remote setting function for the analysis unit, sensor unit, and gateway (Improved workforce efficiency by remotely controlling the event occurrence conditions of the sensor unit and optimized according to facility characteristics)
-Set the status judgment algorithm of the analysis section (set the criteria of the analysis section to analyze the long term of the power device through historical data analysis)
자원관리
Resource management
- 상위시스템 연동 및 시스템 등록
- 제원 및 운영정보 관리-Device (transformer, switch, gateway, sensor) registration
-Upper system interworking and system registration
-Management of specifications and operation information
데이터 분석
Data analysis
- 센서 및 게이트웨이 현재 운전상태 진단
- 전력기기 운전 트렌드 분석 및 진단-Diagnosis of current operation status of power equipment
-Diagnosis of current operation status of sensor and gateway
-Analysis and diagnosis of power device operation trends
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of operating a power device according to an embodiment of the present invention.
도 6에 도시된 것과 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 전력기기 운영 방법은 센싱 단계(S100), 분석 단계(S200), 모니터링 단계(S300) 및 갱신 단계(S400)를 포함할 수 있다.As illustrated in FIG. 6, a method for operating a power device according to an embodiment of the present invention may include a sensing step (S100), an analysis step (S200), a monitoring step (S300), and an updating step (S400).
먼저, 센서부(200)는 배전을 위한 전력기기(100)의 상태정보를 획득하여 미리 설정된 전송 조건에 따라 분석부(300)로 전송한다(S100). 여기서, 전력기기(100)의 상태정보는 변압기의 상태정보로서, 변압기의 부하율, 전압, 부하 전류, 내부 압력, 절연유 온도, 자외선 정보, 가속도, 기울기 및 내부 수소농도 중 하나 이상을 포함할 수 있고, 또한 개폐기의 상태정보로서, 개폐기의 누설전류, 엘보(elbow) 온도 및 가속도 중 하나 이상을 포함할 수 있다.First, the
S100 단계에서, 센서부(200)는 상기 전송 조건에 따라, 전력기기(100)의 상태정보를 미리 설정된 주기에 따라 전송하되, 전력기기(100)의 상태정보가 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 전력기기(100)의 상태정보를 즉각 전송할 수도 있으며, 이 경우 센서부(200)는 순시 이벤트 알람을 발생시킬 수 있다. 또한, 센싱부의 제어부(220)는 전력기기(100)의 상태정보와 함께 센서부(200)의 자가진단 결과정보를 통신부(230)를 통해 분석부(300)로 전송할 수도 있다.In step S100, the
다음으로, 분석부(300)는 센서부(200)로부터 전송된 전력기기(100)의 상태정보에 미리 설정된 상태판단 알고리즘을 적용하여 전력기기(100)의 상태를 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 전력기기(100)의 현재 상태를 판단하거나 전력기기(100)의 고장 상태를 예측한다(S200).Next, the
S200 단계에서, 분석부(300)는 상태판단 알고리즘을 기반으로 변압기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 변압기의 상태를 유형별로 분석하되, 상기 유형은 변압기의 권선단락, 권선단선, 외부물체와의 충돌, 과부하 상태, 부하불평형 상태, 규정된 정격이용율 초과, 미리 설정된 전압유지범위 이탈, 절연유 온도 이상, 및 내부 압력 이상 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In step S200, the
또한, S200 단계에서, 분석부(300)는 상태판단 알고리즘을 기반으로 개폐기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 개폐기의 상태를 유형별로 분석하되, 상기 유형은 개폐기의 엘보 접속재 이상, 외부물체와의 충돌, 및 누설전류 초과 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, in step S200, the
또한, S200 단계에서, 분석부(300)는 센서부(200)로부터 전송된 센서부(200)의 자가진단 결과정보에 상태판단 알고리즘을 적용하여 센서부(200)의 상태를 유형별로 분석하고 그 분석 결과를 통합 운영부(400)로 전달하되, 상기 유형은 센서부(200)의 전원이상, 전력기기(100)의 상태정보를 센싱하는 센서 자체의 이상, 및 통신부(230)의 이상 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In addition, in step S200, the
상태판단 알고리즘을 기반으로 하는 분석부(300)의 분석 과정은 전술한 것이므로 구체적인 설명은 생략한다.Since the analysis process of the
전술한 분석 과정에 따라, S200 단계에서, 분석부(300)는 전력기기(100)의 상태정보 또는 센서부(200)의 자가진단 결과정보가 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 이벤트 알람을 발생시킬 수도 있다.According to the above-described analysis process, in step S200, the
나아가, S200 단계에서, 분석부(300)는 전력기기(100)의 상태정보를 누적하고 시계열적 경향을 분석하여 결정된 트렌드(Trend) 기준치를 초과할 경우 트렌드 이벤트 알람을 발생시킬 수도 있다.Furthermore, in step S200, the
S200 단계 이후, 통합 운영부(400)는 사용자의 전력기기(100)의 운전상태에 대한 모니터링을 위해 전력기기(100)의 상태정보 및 전력기기(100)의 상태에 대한 분석 결과를 분석부(300)로부터 입력받아 출력한다(S300).After step S200, the
이후, 통합 운영부(400)는 사용자의 조작에 근거하여, 센서부(200)와 분석부(300)에 설정된 이벤트 발생 조건, 및 분석부(300)에 설정된 트렌드 기준치를 갱신하는 단계가 이어질 수 있다(S400).Subsequently, the
이와 같이 본 실시예는 확보 가능한 데이터의 범위의 한계로 인하여 점검 시점만의 상태 진단에 국한되었던 종래의 전력기기 진단 방법 대비, 전력기기의 전 생애주기의 데이터를 확보하여 복합적으로 분석하는 방식을 통해 전력기기의 상태를 정밀하게 진단함과 동시에 인력 점검의 불편의성을 제거하여 휴먼 에러 및 점검 비용을 감소시킬 수 있으며, 확보된 데이터를 시계열적으로 분석하여 그 고장을 사전에 예지함으로써 전력기기의 고장을 사전에 방지하고 불필요한 교체로 인한 비용 소모를 방지할 수 있다.As described above, the present embodiment is a method of obtaining and analyzing data of the entire life cycle of the power device in a complex manner compared to the conventional power device diagnosis method, which was limited to the diagnosis of the state only at the time of inspection due to the limitation of the range of data that can be secured. It is possible to reduce the human error and the cost of inspection by accurately diagnosing the condition of the power device and removing the inconvenience of manpower inspection, and analyze the secured data in time series to predict the failure in advance to break down the power device. And prevent cost consumption due to unnecessary replacement.
이상으로 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the embodiment shown in the drawings, but this is only exemplary, and those skilled in the art to which the art pertains may have various modifications and other equivalent embodiments. You will understand the point. Therefore, the technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
100: 전력기기
200: 센서부
210: 센서노드
220: 제어부
230: 통신부
200_TR: 변압기용 IoT 스마트 센서
200_SW: 개폐기용 IoT 스마트 센서
300: 분석부
400: 통합 운영부
10: 배전전력구 감시 서버
20: 지중케이블 환경관리 서버100: power equipment
200: sensor unit
210: sensor node
220: control unit
230: Communication Department
200_TR: IoT Smart Sensor for Transformer
200_SW: IoT smart sensor for switchgear
300: analysis unit
400: integrated operation
10: distribution power zone monitoring server
20: underground cable environment management server
Claims (24)
상기 센서부로부터 전송된 상기 전력기기의 상태정보에 미리 설정된 상태판단 알고리즘을 적용하여 상기 전력기기의 상태를 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 상기 전력기기의 현재 상태를 판단하거나 상기 전력기기의 고장 상태를 예측하는 분석부; 및
사용자의 조작에 근거하여 상기 센서부 및 상기 분석부의 동작을 제어하며, 상기 사용자의 상기 전력기기의 운전상태에 대한 모니터링을 위해 상기 전력기기의 상태정보 및 상기 전력기기의 상태에 대한 분석 결과를 상기 분석부로부터 입력받아 출력하는 통합 운영부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
A sensor unit that acquires state information of a power device for distribution and transmits it according to a preset transmission condition;
Analyze the state of the power device by applying a preset state determination algorithm to the state information of the power device transmitted from the sensor unit, and determine the current state of the power device based on the analysis result or the failure state of the power device Analysis unit for predicting; And
The operation of the sensor unit and the analysis unit is controlled based on a user's operation, and the state information of the power device and the analysis result of the power device status are monitored for monitoring the operating state of the power device of the user. An integrated operation unit that receives input from the analysis unit and outputs it;
Power device operating system comprising a.
상기 전력기기는 변압기를 포함하고,
상기 전력기기의 상태정보는, 상기 변압기의 상태정보로서, 상기 변압기의 부하율, 전압, 부하 전류, 내부 압력, 절연유 온도, 자외선 정보, 가속도, 기울기 및 내부 수소농도 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
According to claim 1,
The power device includes a transformer,
The state information of the power device is the state information of the transformer, characterized in that it includes at least one of the load rate, voltage, load current, internal pressure, insulation oil temperature, ultraviolet information, acceleration, slope and internal hydrogen concentration of the transformer Power equipment operating system.
상기 분석부는, 상기 상태판단 알고리즘을 기반으로 상기 변압기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 상기 변압기의 상태를 유형별로 분석하되, 상기 유형은 상기 변압기의 권선단락, 권선단선, 외부물체와의 충돌, 과부하 상태, 부하불평형 상태, 규정된 정격이용율 초과, 미리 설정된 전압유지범위 이탈, 절연유 온도 이상, 및 내부 압력 이상 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
According to claim 2,
The analysis unit analyzes the state of the transformer for each type by complexly using the state information of the transformer based on the state determination algorithm. Power equipment operating system, characterized in that it comprises one or more of the state, load unbalanced state, exceeding the specified rated utilization rate, outside the preset voltage maintenance range, the temperature of the insulation oil, and internal pressure.
상기 전력기기는 개폐기를 포함하고,
상기 전력기기의 상태정보는, 상기 개폐기의 상태정보로서, 상기 개폐기의 누설전류, 엘보(elbow) 온도, 가속도 및 기울기 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
According to claim 1,
The power device includes a switch,
The state information of the power device, as the state information of the switch, the power device operating system, characterized in that it includes at least one of the leakage current, elbow (elbow) temperature, acceleration and slope of the switch.
상기 분석부는, 상기 상태판단 알고리즘을 기반으로 상기 개폐기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 상기 개폐기의 상태를 유형별로 분석하되, 상기 유형은 상기 개폐기의 엘보 접속재 이상, 외부물체와의 충돌, 및 누설전류 초과 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
According to claim 4,
The analysis unit analyzes the state of the switchgear by type by using the status information of the switchgear based on the status determination algorithm, but the type is an elbow connection material abnormality of the switch, a collision with an external object, and a leakage current Power device operating system comprising at least one of the excess.
상기 센서부는, 상기 전력기기의 상태정보를 획득하는 센서노드, 상기 전력기기의 상태정보를 상기 분석부로 전송하는 통신부, 및 상기 센서노드 및 상기 통신부를 연동하여 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 전력기기의 상태정보와 함께 상기 센서부의 자가진단 결과정보를 상기 통신부를 통해 상기 분석부로 전송하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
According to claim 1,
The sensor unit includes a sensor node that acquires status information of the power device, a communication unit that transmits status information of the power device to the analysis unit, and a control unit that controls the sensor node and the communication unit in cooperation,
The control unit, the power device operating system, characterized in that for transmitting the self-diagnosis result information of the sensor unit with the status information of the power device to the analysis unit through the communication unit.
상기 분석부는, 상기 센서부로부터 전송된 상기 센서부의 자가진단 결과정보에 상기 상태판단 알고리즘을 적용하여 상기 센서부의 상태를 유형별로 분석하고 그 분석 결과를 상기 통합 운영부로 전달하되, 상기 유형은 상기 센서부의 전원이상, 상기 전력기기의 상태정보를 센싱하는 센서 자체의 이상, 및 상기 통신부의 이상 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
The method of claim 6,
The analysis unit analyzes the state of the sensor unit by type by applying the status determination algorithm to the self-diagnosis result information of the sensor unit transmitted from the sensor unit, and delivers the analysis result to the integrated operation unit, wherein the type is the sensor. Power supply operating system, characterized in that it comprises at least one of the power supply abnormality, an abnormality of the sensor itself for sensing the state information of the power device, and an abnormality of the communication unit.
상기 분석부는, 상기 전력기기의 상태정보, 또는 상기 센서부의 자가진단 결과정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 이벤트 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
The method of claim 7,
The analysis unit, the power device operating system characterized in that when the state information of the power device, or the self-diagnosis result information of the sensor unit satisfies the event occurrence condition according to the state determination algorithm.
상기 전력기기는 변압기를 포함하고,
상기 센서부는, 상기 변압기의 방압변에 부설된 커플러를 통해 상기 센서노드 및 상기 센서부의 본체가 연결되는 구조로 상기 변압기에 설치되는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
The method of claim 6,
The power device includes a transformer,
The sensor unit, a power device operating system, characterized in that installed in the transformer in a structure in which the sensor node and the body of the sensor unit are connected through a coupler installed on the pressure relief side of the transformer.
상기 센서부는, 상기 전송 조건에 따라, 상기 전력기기의 상태정보를 미리 설정된 주기에 따라 전송하되, 상기 전력기기의 상태정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 상기 전력기기의 상태정보를 즉각 전송하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
According to claim 1,
The sensor unit transmits state information of the power device according to the transmission condition according to a preset period, and when the state information of the power device satisfies an event occurrence condition according to the state determination algorithm, the state of the power device Power device operating system characterized in that the information is transmitted immediately.
상기 센서부는, 상기 전력기기의 상태정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 순시 이벤트 알람을 발생시키고,
상기 분석부는, 상기 전력기기의 상태정보가, 상기 전력기기의 상태정보를 누적하고 시계열적 경향을 분석하여 결정된 트렌드(Trend) 기준치를 초과할 경우 트렌드 이벤트 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
According to claim 1,
The sensor unit generates an instantaneous event alarm when the state information of the power device satisfies an event occurrence condition according to the state determination algorithm,
The analysis unit generates a trend event alarm when the state information of the power device exceeds a trend threshold determined by accumulating state information of the power device and analyzing time-series trends. system.
상기 통합 운영부는, 상기 사용자의 조작에 근거하여, 상기 센서부와 상기 분석부에 설정된 상기 이벤트 발생 조건, 및 상기 분석부에 설정된 상기 트렌드 기준치를 갱신하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 시스템.
The method of claim 11,
The integrated operation unit, based on the user's operation, the sensor unit and the event occurrence conditions set in the analysis unit, and the power unit operating system, characterized in that for updating the trend reference value set in the analysis unit.
분석부가, 상기 센서부로부터 전송된 상기 전력기기의 상태정보에 미리 설정된 상태판단 알고리즘을 적용하여 상기 전력기기의 상태를 분석하고, 그 분석 결과를 토대로 상기 전력기기의 현재 상태를 판단하거나 상기 전력기기의 고장 상태를 예측하는 분석 단계; 및
통합 운영부가, 사용자의 상기 전력기기의 운전상태에 대한 모니터링을 위해 상기 전력기기의 상태정보 및 상기 전력기기의 상태에 대한 분석 결과를 상기 분석부로부터 입력받아 출력하는 모니터링 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
A sensing unit, the sensing step of acquiring the status information of the power device for power distribution and transmitting according to a preset transmission condition;
The analysis unit analyzes the state of the power device by applying a preset state determination algorithm to the state information of the power device transmitted from the sensor unit, and determines the current state of the power device based on the analysis result or determines the power device Analysis step of predicting the failure state of the; And
A monitoring step in which the integrated operating unit receives and outputs state information of the power device and an analysis result of the state of the power device from the analysis unit to monitor a user's operation state of the power device;
Power device operating method comprising a.
상기 전력기기는 변압기를 포함하고,
상기 전력기기의 상태정보는, 상기 변압기의 상태정보로서, 상기 변압기의 부하율, 전압, 부하 전류, 내부 압력, 절연유 온도, 자외선 정보, 가속도, 기울기 및 내부 수소농도 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 13,
The power device includes a transformer,
The state information of the power device is the state information of the transformer, characterized in that it includes at least one of the load rate, voltage, load current, internal pressure, insulation oil temperature, ultraviolet information, acceleration, slope and internal hydrogen concentration of the transformer How to operate power equipment.
상기 분석 단계에서, 상기 분석부는,
상기 상태판단 알고리즘을 기반으로 상기 변압기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 상기 변압기의 상태를 유형별로 분석하되, 상기 유형은 상기 변압기의 권선단락, 권선단선, 외부물체와의 충돌, 과부하 상태, 부하불평형 상태, 규정된 정격이용율 초과, 미리 설정된 전압유지범위 이탈, 절연유 온도 이상, 및 내부 압력 이상 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 14,
In the analysis step, the analysis unit,
Based on the state determination algorithm, the state of the transformer is analyzed by type by using the state information of the transformer in combination, but the type is a winding short of the transformer, a winding break, a collision with an external object, an overload condition, and load imbalance A method of operating a power device, comprising one or more of a condition, exceeding a specified rated utilization rate, exceeding a preset voltage maintenance range, an insulation oil temperature abnormality, and an internal pressure abnormality.
상기 전력기기는 개폐기를 포함하고,
상기 전력기기의 상태정보는, 상기 개폐기의 상태정보로서, 상기 개폐기의 누설전류, 엘보(elbow) 온도 및 가속도 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 13,
The power device includes a switch,
The state information of the power device, the state information of the switch, the leakage current of the switch, elbow (elbow) temperature and acceleration, characterized in that it includes at least one of the power device operating method.
상기 분석 단계에서, 상기 분석부는,
상기 상태판단 알고리즘을 기반으로 상기 개폐기의 상태정보를 복합적으로 활용하여 상기 개폐기의 상태를 유형별로 분석하되, 상기 유형은 상기 개폐기의 엘보 접속재 이상, 외부물체와의 충돌, 및 누설전류 초과 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 16,
In the analysis step, the analysis unit,
Based on the status determination algorithm, the status of the switch is analyzed by type using a combination of the status information of the switch, but the type is one or more of an abnormality in elbow connection of the switch, collision with an external object, and leakage current excess Power device operating method comprising a.
상기 센서부는, 상기 전력기기의 상태정보를 획득하는 센서노드, 상기 전력기기의 상태정보를 상기 분석부로 전송하는 통신부, 및 상기 센서노드 및 상기 통신부를 연동하여 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 센싱 단계에서, 상기 제어부는,
상기 전력기기의 상태정보와 함께 상기 센서부의 자가진단 결과정보를 상기 통신부를 통해 상기 분석부로 전송하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 13,
The sensor unit includes a sensor node that acquires status information of the power device, a communication unit that transmits status information of the power device to the analysis unit, and a control unit that controls the sensor node and the communication unit in cooperation,
In the sensing step, the control unit,
A method of operating a power device, characterized in that the self-diagnosis result information of the sensor part is transmitted to the analysis part through the communication part together with the state information of the power device.
상기 분석 단계에서, 상기 분석부는,
상기 센서부로부터 전송된 상기 센서부의 자가진단 결과정보에 상기 상태판단 알고리즘을 적용하여 상기 센서부의 상태를 유형별로 분석하고 그 분석 결과를 상기 통합 운영부로 전달하되, 상기 유형은 상기 센서부의 전원이상, 상기 전력기기의 상태정보를 센싱하는 센서 자체의 이상, 및 상기 통신부의 이상 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 18,
In the analysis step, the analysis unit,
The state determination algorithm is applied to the self-diagnosis result information sent from the sensor unit to analyze the state of the sensor unit by type, and the analysis results are transmitted to the integrated operation unit. Method of operating a power device, characterized in that it comprises at least one of the abnormality of the sensor itself and the communication unit for sensing the state information of the power device.
상기 분석 단계에서, 상기 분석부는,
상기 분석부는, 상기 전력기기의 상태정보, 또는 상기 센서부의 자가진단 결과정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 이벤트 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 19,
In the analysis step, the analysis unit,
The analyzing unit, the power device operating method, characterized in that when the status information of the power device, or the self-diagnosis result information of the sensor unit satisfies the event occurrence condition according to the state determination algorithm.
상기 전력기기는 변압기를 포함하고,
상기 센서부는, 상기 변압기의 방압변에 부설된 커플러를 통해 상기 센서노드 및 상기 센서부의 본체가 연결되는 구조로 상기 변압기에 설치되는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 18,
The power device includes a transformer,
The sensor unit, a power device operating method characterized in that it is installed in the transformer in a structure in which the sensor node and the body of the sensor unit are connected through a coupler installed on the pressure relief side of the transformer.
상기 센싱 단계에서, 상기 센서부는,
상기 전송 조건에 따라, 상기 전력기기의 상태정보를 미리 설정된 주기에 따라 전송하되, 상기 전력기기의 상태정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 상기 전력기기의 상태정보를 즉각 전송하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 13,
In the sensing step, the sensor unit,
According to the transmission condition, the state information of the power device is transmitted according to a preset period, and when the state information of the power device satisfies an event occurrence condition according to the state determination algorithm, the state information of the power device is immediately transmitted. Power device operating method characterized in that.
상기 센싱 단계에서, 상기 센서부는,
상기 전력기기의 상태정보가 상기 상태판단 알고리즘에 따른 이벤트 발생 조건을 충족할 경우 순시 이벤트 알람을 발생시키고,
상기 분석 단계에서, 상기 분석부는,
상기 전력기기의 상태정보가, 상기 전력기기의 상태정보를 누적하고 시계열적 경향을 분석하여 결정된 트렌드(Trend) 기준치를 초과할 경우 트렌드 이벤트 알람을 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.
The method of claim 13,
In the sensing step, the sensor unit,
When the state information of the power device satisfies the event occurrence condition according to the state determination algorithm, an instantaneous event alarm is generated,
In the analysis step, the analysis unit,
A method of operating a power device, characterized in that when the state information of the power device exceeds the trend threshold determined by accumulating the state information of the power device and analyzing a time series trend, a trend event alarm is generated.
상기 통합 운영부가, 상기 사용자의 조작에 근거하여, 상기 센서부와 상기 분석부에 설정된 상기 이벤트 발생 조건, 및 상기 분석부에 설정된 상기 트렌드 기준치를 갱신하는 갱신 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력기기 운영 방법.The method of claim 23,
The integrated operation unit, based on the operation of the user, the sensor unit and the event occurrence conditions set in the analysis unit, and updating step of updating the trend reference value set in the analysis unit; characterized in that it further comprises a How to operate power equipment.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180105057A KR20200027590A (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | System for operating power facilities and method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180105057A KR20200027590A (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | System for operating power facilities and method thereof |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20200027590A true KR20200027590A (en) | 2020-03-13 |
Family
ID=69938351
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180105057A KR20200027590A (en) | 2018-09-04 | 2018-09-04 | System for operating power facilities and method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20200027590A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210131162A (en) * | 2020-04-23 | 2021-11-02 | 한전케이디엔주식회사 | Feeder remote terminal unit for detecting impact and tilt change applied to distribution equipment |
CN115497267A (en) * | 2022-09-06 | 2022-12-20 | 江西小手软件技术有限公司 | Equipment early warning platform based on time sequence association rule |
-
2018
- 2018-09-04 KR KR1020180105057A patent/KR20200027590A/en unknown
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20210131162A (en) * | 2020-04-23 | 2021-11-02 | 한전케이디엔주식회사 | Feeder remote terminal unit for detecting impact and tilt change applied to distribution equipment |
CN115497267A (en) * | 2022-09-06 | 2022-12-20 | 江西小手软件技术有限公司 | Equipment early warning platform based on time sequence association rule |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8355234B2 (en) | Condition monitor for an electrical distribution device | |
KR101336317B1 (en) | A u-city integration electrical safety management system including real time management and operation of the electrical installation of the large cities like u-city | |
KR102145266B1 (en) | System and method for monitoring power system | |
KR100915328B1 (en) | Emergency disaster alarm system including the built-in disaster-factor measuring apparatus capable of self-diagnosis | |
CN108462144B (en) | Method for testing response to electrical condition using communication network and power distribution system | |
US10788537B2 (en) | Modular system for monitoring batteries | |
KR101336571B1 (en) | A monitoring system for operating electrical safety management system of vulnerable area to electrical disasters | |
KR20200081088A (en) | The implement method of smart solution for switchgear existing installed | |
KR101721235B1 (en) | Troble sense system using combination sensing module | |
KR20200027590A (en) | System for operating power facilities and method thereof | |
KR100775025B1 (en) | A automatic separating method and system of fault locating for distribution line | |
CN104969440B (en) | Intelligent grid equipment | |
JPWO2008146358A1 (en) | Power distribution system, accident search / division method | |
JP4229602B2 (en) | Device monitoring / driving support method | |
KR101302068B1 (en) | The integrated gis local controlling panel digital system | |
CN111555441A (en) | Automatic change-over switch electrical apparatus and automatic change-over switch electrical apparatus system | |
CN113812053A (en) | Method and system for monitoring the operating state of a high-voltage device of an energy supply network | |
CN108462157B (en) | Power distribution system and method for performing ground fault detection therein | |
KR100396394B1 (en) | Remote observation method of electric device | |
WO2005064562A1 (en) | Multi-function electric power supply automation system that use plc modem | |
KR20220133048A (en) | System and method for self diagnosis of power facilities | |
KR101126292B1 (en) | System and method of opening/closing a gas valve for gas insulated switchgear | |
CN110752672B (en) | Fault alarm system and method for low-voltage distribution network | |
JP7086034B2 (en) | Communication systems and communication devices | |
KR20180090106A (en) | Fault management system for power distribution management system |