KR101045095B1 - 가스절연 차단기 고장 예방 진단 시스템의 다이나믹인터페이스 - Google Patents
가스절연 차단기 고장 예방 진단 시스템의 다이나믹인터페이스 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 가스절연 차단기(GIS:Gas Insulated Switchgear) 고장 예방 진단시스템의 다이나믹 인터페이스에 관한 것으로서, 특히 진단서버의 진단엔진 프로그램을 추가 및 수정하는 진단엔진 입력/수정모듈과; 진단엔진에 새로이 추가 또는 수정된 프로그램을 실시간으로 모의동작시키는 진단엔진 모의모듈과; 상기 진단엔진 모의모듈에 의해 모의된 결과를 온라인상태에서 분석하는 진단엔진 검증모듈과; 상기 진단엔진 검증모듈에 의해 분석 완료된 진단엔진 프로그램을 진단엔진에 적용시키는 진단엔진 적용모듈과; 상기 모듈이 진단서버의 진단엔진에 온라인상에서 접속되도록 하는 인터페이스모듈; 로 구성하므로서, 진단엔진의 추가 및 수정 작업이 용이하고, 현장에 설치된 예방진단 장비일 지라도 현장에서 직접적인 모의 및 수정이 가능하며, 실시간으로 현장의 진단 엔진을 감시할 수 있고, 새로이 수정된 진단엔진의 모의 및 검증하여 적용시킬 수 있도록 한 가스절연 차단기 고장예방진단 시스템의 다이나믹 인터페이스에 관한 것이다.
GIS, 진단서버, 진단엔진, 인터페이스모듈, 진단엔진 입력/수정모듈, 진단엔진 모의모듈, 진단엔진 검증모듈, 진단엔진 적용모듈,
Description
도 1 은 종래의 가스절연 차단기 고장 예방 진단 시스템을 보인 도면.
도 2 는 본 발명의 가스절연 차단기 고장예방 진단 시스템의 다이나믹 인터페이스를 보인 도면.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: GIS, 2: 부분방전센서,
3: 가스압력센서, 4: 동작특성 감시센세,
5: 피뢰기 누설전류 센서, 6: 데이타 취득부,
7: 통신제어부, 8: 진단서버,
10: 진단엔진, 20: 인터페이스모듈,
21: 진단엔진 입력/수정모듈, 22: 진단엔진 모의모듈,
23: 진단엔진 검증모듈, 24: 진단엔진 적용모듈,
본 발명은 가스절연 차단기(GIS:Gas Insulated Switchgear) 고장 예방 진단시스템의 다이나믹 인터페이스에 관한 것으로서, 특히 진단서버의 진단엔진 프로그램을 추가 및 수정하는 진단엔진 입력/수정모듈과; 진단엔진에 새로이 추가 또는 수정된 프로그램을 실시간으로 모의동작시키는 진단엔진 모의모듈과; 상기 진단엔진 모의모듈에 의해 모의된 결과를 온라인상태에서 분석하는 진단엔진 검증모듈과; 상기 진단엔진 검증모듈에 의해 분석 완료된 진단엔진 프로그램을 진단엔진에 적용시키는 진단엔진 적용모듈과; 상기 모듈이 진단서버의 진단엔진에 온라인상에서 접속되도록 하는 인터페이스모듈; 로 구성하므로서, 진단엔진의 추가 및 수정 작업이 용이하고, 현장에 설치된 예방진단 장비일 지라도 현장에서 직접적인 모의 및 수정이 가능하며, 실시간으로 현장의 진단 엔진을 감시할 수 있고, 새로이 수정된 진단엔진의 모의 및 검증하여 적용시킬 수 있도록 한 가스절연 차단기 고장예방진단 시스템의 다이나믹 인터페이스에 관한 것이다.
과거 전력제어 기술은 전력계통에 고장이 발생되면 얼마나 신속하고 정확하게 고장을 감지하느냐의 연구와 그와 병행하여 고장 발생 후 얼마나 적절하게 고장을 복구하느냐에 따른 연구가 주도되었다.
그러나, 2003년 미국 대정전 이후 영국, 러시아 등 세계적으로 대정전사태가 발생되고 그에 따른 대규모의 물적 인적 피해를 겪음에 따라 사람들은 인식변화가 생겼다. 즉, 고장이 일어나기 전에 고장에 대한 징후를 측정 판단하여 고장을 사전에 막아보자는 예방진단 분야가 그것이다.
GIS는 주로 SF6로 절연을 하는 시스템으로 가스누출이나 절연파괴의 징후인 부분방전을 측정하는 기술로 고장을 사전에 예방하고 있다.
GIS의 결합을 진단하기 위한 가장 중요한 부분방전특성을 ??펴보면, 방전신호의 주파수내역이 대략 40KHz~수 MHz 스펙트럼을 가지고 있으며, 진단을 위한 방전특성을 확인하기 위해서는 측정을 통한 분석이 요구되었고, 이로인해 부분방전특성의 측정이 쉽지 않은 높은 주파수 대역인 1.5MHz 이상의 영역에 측정기술로 촛점이 맞추어지고 있었다.
부분방전 측정 방안으로는 통상적으로 IEC 60270기준에 의거하여 회로가 구성되며 일반적으로 300MHz 이하의 주파수 영역에서 신호를 측정한다.
그리고, 최근에는 보다 높은 주파수 영역의 신호측정 시스템을 이용하는 연구가 활발히 진행되고 있으며, GIS의 내부결함을 검출하는데 가장 유효한 방법으로 UHF(Ultra High Frequency) 신호를 이용한 부분방전 측정법과 음향신호를 이용한 측정법이 제공되고 있는 실정이다.
그러나, 종래에는 GIS의 고장 예방 진단을 위하여 오로지 부분방전특성 감지에 의존하고 있기 때문에 GIS의 종합적인 예방진단이 가능하지 못하였고, GIS의 사고에 영향을 주는 대표적인 열화현상에 의한 사고를 예방 진단하지 못하는 문제점이 발생하고 있었다.
GIS의 열화요인은 크게 열적열화, 전기적열화, 기계적열화, 환경적열화로 구분되는데, 열적열화란 접점부에서 발생하는 아크열에 의해 발생하는 기계적 마모, 용삭 등을 말하며, 전기적열화는 전계집중에 의해 발생하는 방전현상에 의해 발생하는 열화현상이며, 기계적열화는 기계적 스트레스에 의해 기기 구성 부품들이 고 유의 기계적 응력을 잃어가게되고 결과적으로 비틀림이나 마모 등의 현상을 가져오게되며, 환경적 열화란 SF6 가스의 분해, 금속표면의 부식, 제어회로 접점 열화, 도료의 변화 등 시간 경과 또는 설치장소의 환경적 용인 등에 의한 열화를 말한다.
즉, 종래기술은 상기 4가지의 요인들에 의해 발생되는 GIS의 복합적 열화현상에 의한 고장을 신속하게 감지하지 못하는 문제점이 발생하는 것이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것이 가스절연 차단기의 고장 예방진단 시스템이다.
종래의 고장예방 진단시스템은 도 1 에 도시된 바와같이
GIS(1)의 부분방전여부를 감지하는 부분방전센서(2), GIS(1)에 충진되어 있는 SF6 가스의 충진압력상태를 감지하는 가스압력센서(3), 구동부의 동작특성을 감지하는 동작특성 감시센서(3) 및 피뢰기 누설전류상태를 감지하는 피뢰기 누설전류센서(5)등으로 이루어지고, GIS(1)의 요소요소에 설치되는 센서부와;
상기 센서들에서 감지된 정보를 수집하여 1차 연산처리하고, 연산처리된 정보를 광케이블을 통해 통신제어부(7)에 전송하는 데이타 취득부(6)와;
광케이블을 통해 공급된 감지정보를 2차 연산하여 네트워크를 통해 실시간으로 진단서버(8)에 전송하는 통신제어부(7)와;
상기 통신제어부(7)를 통해 공급되는 센서부의 감지정보를 이용하여 경향데이터 또는 보고 데이터를 생성, 관리하며, 생성된 데이타를 화면제공하는 진단서버(8); 를 포함하여 구성된다.
상기 진단서버(8)의 구동 소프트웨어는 상위 운전자의 HMI(Human Machin Interface)와 상호 밀접하게 연동되는 소프트웨어로서, 각종 실시간 데이터의 화면 표현을 위한 데이터 제공 및 경보,경향을 위한 데이터 또는 데이터베이스등을 제공하게되고, 시스템 네트워크의 근간인 인터넷을 기본으로 사용하며, 해당 표준 통신 프로토콜인 UDP 방식을 사용하여 실시간 정보 교환 및 데이터 베이스의 송/수신이 가능하도록 구성되어 있다.
그러나, 종래의 고장예방 진단시스템은 새로이 진단시스템을 개발하거나 실시간으로 기기의 상태를 감시하는 장비를 멈춘 후 수정해야하는 단점을 지니고 있으며, 새로이 적용되는 예방진단 알고리즘에 따라 시스템적인 재해석 및 재설계가 이루어지는 경우도 자주 발생하게되는 문제점이 발생하고 있었다.
따라서, 상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 진단서버의 진단엔진 프로그램을 추가 및 수정하는 진단엔진 입력/수정모듈과; 진단엔진에 새로이 추가 또는 수정된 프로그램을 실시간으로 모의동작시키는 진단엔진 모의모듈과; 상기 진단엔진 모의모듈에 의해 모의된 결과를 온라인상태에서 분석하는 진단엔진 검증모듈과; 상기 진단엔진 검증모듈에 의해 분석 완료된 진단엔진 프로그램을 진단엔진에 적용시키는 진단엔진 적용모듈과; 상기 모듈이 진단서버의 진단엔진에 온라인상에서 접속되도록 하는 인터페이스모듈; 로 구성하므로서, 진단엔진의 추가 및 수정 작업이 용이하고, 현장에 설치된 예방진단 장비일 지라도 현장에서 직접적인 모의 및 수정이 가능하며, 실시간으로 현장의 진단 엔진을 감시할 수 있고, 새로이 수정된 진단엔진의 모의 및 검증하여 적용시킬 수 있도록 한 가스절연 차단기 고장예 방진단 시스템의 다이나믹 인터페이스를 제공함을 목적으로 한다.
이하, 첨부된 도면 도 2 을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 설명에 있어서 종래와 동일한 구성요소에 대해서는 동일부호 표기하여 중복설명을 피하기로 한다.
상기 도면에 의하면, 본 발명의 가장 큰 특징은 가스절연 차단기 고장예방 진단 시스템을 이루는 진단서버(8)에 탑재된 진단엔진(10)을 시스템의 정지없이 업데이트하거나 모의, 검증한 후 적용할 수 있도록 한 것이다.
상기 목적달성을 위한 본 발명은,
GIS(1)의 요소요소에 설치되는 센서부와, 상기 센서부에서 감지된 정보를 수집하여 1차 연산처리하는 데이타 취득부(6)와, 상기 데이타 취득부(6)로부터 공급된 감지정보를 2차 연산하여 네트워크를 통해 실시간으로 진단서버(8)에 전송하는 통신제어부(7)와, 상기 통신제어부(7)를 통해 공급되는 센서부의 감지정보를 이용하여 경향데이터 또는 보고 데이터를 생성, 관리하며, 생성된 데이타를 화면제공하는 진단엔진(10)이 탑재된 진단서버(8)를 포함하여 구성된 가스절연차단기 고장예방 진단시스템에 있어서,
진단서버(8)의 진단엔진(10) 프로그램을 추가 및 수정하는 진단엔진 입력/수정모듈(21)과;
진단엔진(10)에 새로이 추가 또는 수정된 프로그램을 실시간으로 모의동작시 키는 진단엔진 모의모듈(22)과;
상기 진단엔진 모의모듈(22)에 의해 모의된 결과를 온라인상태에서 분석하는 진단엔진 검증모듈(23)과;
상기 진단엔진 검증모듈(23)에 의해 분석 완료된 진단엔진 프로그램을 진단엔진(10)에 적용시키는 진단엔진 적용모듈(24)과;
상기 모듈(21~24)이 진단서버(8)의 진단엔진(10)에 온라인상에서 접속되도록 하는 인터페이스모듈(20); 로 구성된 것을 특징으로 한다.
이와같이 구성된 본 발명의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 진단서버(8)의 진단엔진(10) 알고리즘을 추가 또는 수정하고자 할때, 작업자는 진단서버(8)가 정상적으로 동작하고 있는 상태에서 진단엔진 입력/수정 모듈(21)을 이용하여 새로운 알고리즘을 추가 입력한다.
진단엔진 입력/수정 모듈(21)에 의해 진단엔진(10)의 알고리즘이 추가 및 수정되면, 진단엔진 모의 모듈(22)이 변경된 알고리즘을 모의 작동시켜 새로이 추가 또는 수정된 진단엔진 알고리즘을 실시간으로 모의하게된다.
진단엔진 검증모듈(23)은 모의된 알고리즘 작동결과를 분석하여 검증하며, 진단엔진 적용모듈(24)은 검증모듈(23)에 의해 검증 완료된 진단엔진 알고리즘을 인터페이스(20)를 통해 진단서버(8)의 진단엔진(10)에 적용시키게되는 것이다.
이와같이 동작하는 본 발명은 다음과 같은 효과를 갖게된다.
온라인 GIS 예방진단 시스템의 엔진개발에서 고정된 코딩(Coding)방식의 진단알고리즘 적용에 따른 문제점 해결 방안 도출하여 특정 전문가에 의해서만 예방 진단 시스템에 진단 알고리즘 적용이 가능하던 문제점을 해결할 수 있고,
새로운 알고리즘 적용시마다 재 컴파일 수행의 불필요한 점을 제거하였으며,
새로운 알고리즘을 시스템에 적용한 후에만 알고리즘 검증이 가능했던 현실적인 문제를 해결할 수 있게된다.
또한, 새로운 알고리즘 개발시 많은 시간 및 인력낭비의 문제를 해결할 수 있으며, 현장에서 발생되는 진단엔진 문제를 디버깅 모듈의 개발로 알고리즘의 현장 수정이 가능해지도록 하였다.
그리고, GIS 고장 예방진단 시스템의 성능을 좌우하는 가장 큰 기준은 정확하고 신뢰성있는 진단 알고리즘의 확보에 있는데, 진단 알고리즘 개발이 용이해질 뿐만 아니라 적용 및 검증이 단기간 내에 이루어지므로 짧은 시간에 보다 적합한 알고리즘의 추가 개발이 용이해지는 효과를 갖게된다.
이상에서 설명한 바와같이 본 발명은 진단서버의 진단엔진 프로그램을 추가 및 수정하는 진단엔진 입력/수정모듈과; 진단엔진에 새로이 추가 또는 수정된 프로그램을 실시간으로 모의동작시키는 진단엔진 모의모듈과; 상기 진단엔진 모의모듈에 의해 모의된 결과를 온라인상태에서 분석하는 진단엔진 검증모듈과; 상기 진단엔진 검증모듈에 의해 분석 완료된 진단엔진 프로그램을 진단엔진에 적용시키는 진단엔진 적용모듈과; 상기 모듈이 진단서버의 진단엔진에 온라인상에서 접속되도록 하는 인터페이스모듈; 로 구성하므로서, 진단엔진의 추가 및 수정 작업이 용이하고, 현장에 설치된 예방진단 장비일 지라도 현장에서 직접적인 모의 및 수정이 가능하며, 실시간으로 현장의 진단 엔진을 감시할 수 있고, 새로이 수정된 진단엔진의 모의 및 검증하여 적용시킬 수 있도록 한 가스절연 차단기 고장예방진단 시스템의 다이나믹 인터페이스를 제공하는 효과를 기대할 수 있다.
Claims (1)
- GIS의 요소요소에 설치되는 센서부, 상기 센서부에서 감지된 정보를 수집하여 1차 연산처리하는 데이타 취득부, 상기 데이타 취득부로부터 공급된 감지정보를 2차 연산하여 네트워크를 통해 실시간으로 진단서버에 전송하는 통신제어부, 상기 통신제어부를 통해 공급되는 센서부의 감지정보를 이용하여 경향데이터 또는 보고 데이터를 생성, 관리하며, 생성된 데이타를 화면제공하는 진단엔진이 탑재된 진단서버를 포함하여 구성된 가스절연차단기 고장예방 진단시스템에 있어서,상기 진단서버의 진단엔진 프로그램을 추가 및 수정하는 진단엔진 입력/수정모듈;진단엔진에 새로이 추가 또는 수정된 프로그램을 실시간으로 모의동작시키는 진단엔진 모의모듈;상기 진단엔진 모의모듈에 의해 모의된 결과를 온라인상태에서 분석하는 진단엔진 검증모듈;상기 진단엔진 검증모듈에 의해 분석 완료된 진단엔진 프로그램을 진단엔진에 적용시키는 진단엔진 적용모듈; 및,상기 모듈들이 진단서버의 진단엔진에 온라인상에서 접속되도록 하는 인터페이스모듈; 로 구성된 것을 특징으로 하는 가스절연 차단기의 고장 예방 진단 시스템.
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