KR101067866B1 - Cable failure point detection system and method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 케이블 고장 지점 탐지 시스템 및 방법에 관한 것이다. 케이블 고장 지점 탐지 시스템은 고장 전류를 전송하는 케이블, 케이블에 연결되어 고장 전류를 수신하여 고장 전류 원신호를 검출하는 변류부, 고장 전류 원신호로부터 고주파 영역의 디테일 성분인 제1 디테일 신호 및 제2 디테일 신호를 검출하는 검출부, 제1 디테일 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 케이블의 고장을 판별하는 비교부 및 제1 디테일 신호 및 제2 디테일 신호를 이용하여 제1 필터링 신호 및 제2 필터링 신호를 생성하며, 제1 디테일 신호와 제2 필터링 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 고장 탐지 신호를 출력하는 신호 필터부를 포함한다.The present invention relates to a cable failure point detection system and method. The cable failure point detection system includes a cable for transmitting a fault current, a current transformer connected to the cable to receive the fault current to detect the fault current source signal, and a first detail signal and a second detail component of the high frequency region from the fault current source signal. A detector for detecting a detail signal, a comparator for determining a cable failure by comparing the first detail signal with a preset reference value, and a first filtering signal and a second filtering signal using the first detail signal and the second detail signal And a signal filter unit for comparing the first detail signal with the second filtering signal and outputting a failure detection signal according to the comparison result.
Description
본 발명은 케이블 고장 지점 탐지 시스템 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a cable failure point detection system and method.
초고압 송전을 위한 지중 케이블에서 고장 발생시 고장 지점을 탐지하기 위해 휘스톤 브리지 원리를 이용한 머레이 루프(Murray loop) 방법과 진행파의 원리를 이용하는 TDR(Time Domain Reflectometer)을 이용하는 방법, 핀 포인팅 방법 등 다양한 방법을 사용한다. 이들 방법은 지중 케이블의 고장 지점을 탐지하기 위해 오프 라인에서 적용된다. 그리고, 고장 발생시 해당 선로를 완전히 계통에서 분리한 후 고장 지점을 탐지하는 방법을 적용하여 고장 지점 탐지 및 고장 복구에 오랜 시간이 소요된다.
Various methods such as Murray loop method using the Wheatstone bridge principle, Time Domain Reflectometer (TDR) using the traveling wave principle, and pin pointing method to detect the failure point in the underground cable for high voltage transmission Use These methods are applied off-line to detect points of failure of underground cables. And, when a failure occurs, it takes a long time to detect the failure point and recover the failure by applying a method of detecting a failure point after completely disconnecting the line from the system.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 온라인으로 케이블의 고장 지점을 탐지하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a cable failure point detection system for detecting a failure point of the cable online.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 케이블 고장 지점 탐지 시스템을 이용하여 온라인으로 케이블의 고장 지점을 탐지하는 케이블 고장 지점 탐지 방법을 제공하는 것이다.
In addition, another object of the present invention is to provide a cable failure point detection method for detecting a failure point of a cable online using the cable failure point detection system.
본 발명의 일 측면에 따르면 케이블 고장 지점 탐지 시스템이 제공된다.According to one aspect of the invention there is provided a cable failure point detection system.
케이블 고장 지점 탐지 시스템은 고장 전류를 전송하는 케이블, 케이블에 연결되어 고장 전류를 수신하고 고장 전류 원신호를 검출하는 변류부, 고장 전류 원신호로부터 고주파 영역의 디테일 성분인 제1 디테일 신호 및 제2 디테일 신호를 검출하는 검출부, 제1 디테일 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 케이블의 고장을 판별하는 비교부 및 제1 디테일 신호 및 제2 디테일 신호를 이용하여 제1 필터링 신호 및 제2 필터링 신호를 생성하며, 제1 디테일 신호와 제2 필터링 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 고장 탐지 신호를 출력하는 신호 필터부를 포함한다.The cable failure point detection system includes a cable for transmitting a fault current, a current transformer connected to the cable to receive the fault current, and detecting a fault current source signal, a first detail signal and a second detail component of the high frequency region from the fault current source signal. A detector for detecting a detail signal, a comparator for determining a cable failure by comparing the first detail signal with a preset reference value, and a first filtering signal and a second filtering signal using the first detail signal and the second detail signal And a signal filter unit for comparing the first detail signal with the second filtering signal and outputting a failure detection signal according to the comparison result.
본 발명의 일 측면에 따르면 케이블 고장 지점 탐지 방법이 제공된다.According to one aspect of the invention there is provided a cable failure point detection method.
케이블 고장 지점 탐지 방법은 케이블의 양단에서 고장 전류 원신호를 추출하는 단계, 웨이브렛 변환을 통해 고장 전류 원신호로부터 제1 근사 신호 및 제1 디테일 신호를 검출하는 단계, 제1 디테일 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 케이블의 고장 여부를 판별하는 단계, 웨이브렛 변환을 통해 제1 근사 신호로부터 제2 근사 신호와 제2 디테일 신호를 검출하는 단계, 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호를 연산하여 제1 필터링 신호를 생성하는 단계, 제1 디테일 신호 및 제1 필터링 신호를 이용하여 설정된 상호 관계 방정식으로 제2 필터링 신호를 생성하는 단계 및 제1 디테일 신호와 제2 필터링 신호를 비교하여 고장 탐지 신호를 출력하는 단계를 포함한다.The cable failure point detection method may include extracting a fault current source signal at both ends of the cable, detecting a first approximation signal and a first detail signal from the fault current source signal through wavelet transformation, and presetting the first detail signal. Determining whether the cable is defective by comparing the reference value, detecting a second approximation signal and a second detail signal from the first approximation signal through wavelet transformation, and calculating the first detail signal and the second detail signal Generating a first filtering signal, generating a second filtering signal with a correlation equation set using the first detail signal and the first filtering signal, and comparing the first detail signal with the second filtering signal to generate a failure detection signal. Outputting.
본 발명의 일 측면에 따르면 케이블 고장 지점 탐지 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공된다.According to an aspect of the present invention there is provided a recording medium on which a program for recording a cable failure point detection method is recorded.
기록 매체는 송전 계통에서 케이블 고장 지점 탐지 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 전자 장치에서 판독할 수 있으며, 케이블의 양단에서 고장 전류 원신호를 추출하는 단계, 웨이브렛 변환을 통해 고장 전류 원신호로부터 제1 근사 신호 및 제1 디테일 신호를 검출하는 단계, 제1 디테일 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 케이블의 고장 여부를 판별하는 단계, 웨이브렛 변환을 통해 제1 근사 신호로부터 제2 근사 신호와 제2 디테일 신호를 검출하는 단계, 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호를 연산하여 제1 필터링 신호를 생성하는 단계, 제1 디테일 신호 및 제1 필터링 신호를 이용하여 설정된 상호 관계 방정식으로 제2 필터링 신호를 생성하는 단계 및 제1 디테일 신호와 제2 필터링 신호를 비교하여 고장 탐지 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
The recording medium can be read by an electronic device in which a program for implementing a cable failure point detection method in a power transmission system is recorded, extracting a fault current source signal at both ends of the cable, and performing a wavelet conversion from the fault current source signal. Detecting a first approximation signal and a first detail signal, comparing the first detail signal with a preset reference value to determine whether the cable is faulty, and performing a second approximation signal and a second approximation signal from the first approximation signal through wavelet transformation. Detecting a second detail signal, computing a first detail signal and a second detail signal to generate a first filtering signal, and a second filtering signal with a correlation equation set using the first detail signal and the first filtering signal. And generating a failure detection signal by comparing the first detail signal and the second filtering signal. The.
본 발명에 따른 케이블 고장 지점 탐지 시스템은 고장 신호 필터가 웨이브렛 변환으로 검출된 제1 성분 신호 및 제2 성분 신호의 상호 관계에 근거하여 과도 신호와 노이즈로부터 반사파 신호를 판별함으로써 케이블에서 온라인으로 고장 지점을 탐지할 수 있다.The cable failure point detection system according to the present invention is a failure signal filter on-line failure in the cable by discriminating the reflected signal from the transient signal and the noise based on the correlation between the first component signal and the second component signal detected by the wavelet transform. Spot can be detected.
또한, 본 발명에 따른 케이블 고장 지점 탐지 방법은 진행파를 이용하여 온라인으로 고장 지점을 탐지하고, 케이블의 양 말단의 모선에서 검출된 고장 신호를 이용하여 고장 지점을 계산할 수 있다. 따라서, 오프라인에서 고장점을 탐지하는 방법과 달리 고장이 발생하는 동시에 온라인으로 고장점 탐지가 이루어지므로 신속한 고장점 탐지가 가능하며 이의 영향으로 고장복구 시간 및 비용을 최소화할 수 있다.
In addition, the cable failure point detection method according to the present invention can detect the failure point on-line using the traveling wave, and calculate the failure point using the failure signal detected at the bus bar at both ends of the cable. Therefore, unlike a method of detecting a failure point offline, a failure point detection is performed on-line at the same time as a failure occurs, thereby enabling rapid failure point detection and minimizing failure recovery time and cost.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 고장 지점 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검출부의 웨이브렛 변환을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 비교부에 설정된 기준값을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 고장 지점 탐지 방법을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a cable failure point detection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a wavelet transform of a detector according to an embodiment of the present invention.
3 is a view for explaining a reference value set in the comparison unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram illustrating a cable failure point detection method according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention may be variously modified and have various embodiments, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail with reference to the accompanying drawings. However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numerals (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from another component.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 일 구성요소가 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in the present specification, when one component is referred to as "connected" or "connected" with another component, or the like, one component may be directly connected to or directly connected to another component, but is specifically opposed to It is to be understood that unless the substrate exists, it may be connected or connected via another component in the middle.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 케이블 고장 지점 탐지 시스템 및 방법에 관하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a cable failure point detection system and method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 고장 지점 탐지 시스템을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a cable failure point detection system according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 고장 지점 탐지 시스템(100)은 케이블(110), 제1 및 제2 변류부(121,123), 제1 및 제2 검출부(131,133), 제1 및 제2 비교부(141,143), 제1 및 제2 신호 필터부(151,153) 및 연산부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the cable failure
케이블(110)은 전류를 전송한다.
제1 및 제2 변류부(121,123) 각각은 케이블(110)의 양단에 연결되어 배치된다. 제1 및 제2 변류부(121,123)는 케이블(110)의 말단의 도체에서 고장 전류를 수신한다. 제1 및 제2 변류부(121,123)는 고장 전류로부터 고장 전류 원신호를 검출한다. 제1 및 제2 변류부(121,123)는 검출한 고장 전류 원신호를 제1 및 제2 검출부(131,133)에 제공한다.Each of the first and second
제1 및 제2 검출부(131,133)는 고장 전류 원신호를 수신한다. 제1 및 제2 검출부(131,133)는 고장 전류 원신호에 웨이브렛 변환을 적용한다. 적용 결과 제1 및 제2 검출부(131,133)는 고장 전류 원신호로부터 저주파 영역의 제1 근사(approximation) 신호와 고주파 영역의 제1 디테일 신호를 검출한다. 제1 및 제2 검출부(131,133)는 제1 디테일 신호를 제1 및 제2 비교부(141,143)로 제공한다.The first and
예를 들면, 제1 및 제2 검출부(131,133)는 매스웍스사의 매틀랩(matlab)을 이용하여 고장 전류 원신호에 웨이브렛 변환을 적용한다. 이때, 제1 및 제2 검출부(131,133)는 웨이브렛 변환을 위해 'db4' 마더 웨이브렛을 이용할 수 있다.For example, the first and
여기서 웨이브렛 변환은 해석학의 일부분으로 신호 처리, 영상 처리 등에 관련되어 사용된다. 웨이브렛 변환은 주파수 영역뿐만 아니라 시간 영역에서도 과도 신호의 분석이 가능하여 고장 지점을 탐지하는데 적합하다. 웨이브렛 변환은 한 파장의 파형을 기본 파형으로 설정하여 그 크기와 위치를 변화시켜가며 상관 관계를 밝힌다. 웨이브렛 변환은 푸리에 급수의 주파수 변화와 유사한 개념으로 크기를 변화시킨다. 웨이브렛 변환은 한 파장의 파형을 크기와 함께 위치도 변화시키므로 주파수 정보와 함께 시간의 정보도 알 수 있다. 예를 들면, 웨이브렛 변환은 시간-스케일 영역에서 가변 윈도우 특성을 나타내므로 로우 스케일(low scale)에서는 고주파 성분을 나타내고, 하이 스케일(high scale)에서는 저주파 성분을 나타낸다.Wavelet transform is used here as part of analysis in relation to signal processing, image processing, etc. Wavelet transform is suitable for detecting the point of failure by enabling analysis of transient signals in the time domain as well as the frequency domain. Wavelet transform sets the waveform of one wavelength as the basic waveform and changes its magnitude and position to reveal the correlation. The wavelet transform changes its magnitude in a similar concept to the frequency change of the Fourier series. The wavelet transform changes the position of a waveform of one wavelength with its magnitude, so that time information can be known along with frequency information. For example, since the wavelet transform exhibits a variable window characteristic in the time-scale region, it exhibits a high frequency component at low scale and a low frequency component at high scale.
이하에서 도 2를 더 참조하여 제1 및 제2 검출부(131,133)의 웨이브렛 변환을 설명한다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 검출부의 웨이브렛 변환을 설명하기 위한 도면이다. 여기서는 설명의 편의를 위해 제1 검출부(131)를 기준으로 설명한다.Hereinafter, wavelet transformation of the first and
도 2를 더 참조하면, 제1 검출부(131)는 제1 내지 제n 웨이브렛 필터부(131a,131b,…,131n)를 포함한다. 제1 웨이브렛 필터부(131a)는 고장 전류 원신호 S를 저역 통과 필터(low pass filter)와 고역 통과 필터(high pass filter)에 통과시켜 고장 전류 원신호 S로부터 저주파 영역의 제1 근사 신호 A1과 고주파 영역의 제1 디테일 신호 D1을 분해해낸다. 또한, 제2 웨이브렛 필터부(131b)는 제1 근사 신호 A1으로부터 저주파 영역의 제2 근사 신호 A2와 고주파 영역의 제2 디테일 신호 D2로 분해한다. 제1 검출부(131)는 제1 내지 제n 웨이브렛 필터부(131a,131b,…,131n)를 이용하여 고장 전류 원신호 S로부터 원하는 신호를 얻을 때까지 분해 과정을 반복한다.2, the
다시 도 1을 참조하면, 제1 및 제2 비교부(141,143)는 제1 및 제2 검출부(131,133)로부터 제1 디테일 신호를 수신한다. 제1 및 제2 비교부(141,143)는 제1 디테일 신호를 미리 설정된 기준값(Threshold value)과 비교한다. 여기서 기준값은 케이블(110)에서 고장을 판별하는 기준으로 설정된다. 케이블(110)의 고장은 케이블(110)의 상태나 부하 조건, 고장 저항 등에 따라 다른 특성을 가질 수 있다. 이에 따라, 기준값은 케이블(110)의 상태 또는 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다.Referring back to FIG. 1, the first and
여기서 도 3을 더 참조하여 기준값을 설명한다.Here, the reference value will be described with reference to FIG. 3.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따라 비교부에 설정된 기준값을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining a reference value set in the comparison unit according to an embodiment of the present invention.
도 3을 더 참조하면, 제1 및 제2 비교부(141,143)는 제1 디테일 신호를 케이블(110)의 상태 또는 조건에 따라 설정된 기준값(190)과 비교한다. 예를 들면, 기준값(190)은 약 8350의 샘플링 포인트로 설정될 수 있다.Referring to FIG. 3, the first and
제1 및 제2 비교부(141,143)는 제1 디테일 신호가 기준값(190)을 초과하는 경우 케이블(110)이 고장 상태인 것으로 판단한다. 또는 제1 및 제2 비교부(141,143)는 제1 디테일 신호가 기준값(190) 이하일 경우 케이블(110)이 정상 상태인 것으로 판단한다. 제1 및 제2 비교부(141,143)는 제1 디테일 신호가 기준값을 초과할 경우 제1 및 제2 검출부(131,133)에 고장 발생을 알린다.The first and
다시 도 1을 참조하면, 제1 및 제2 검출부(131,133)는 케이블(110)에서 고장이 발생한 경우 제1 근사 신호에 웨이브렛 변환을 적용한다. 제1 및 제2 검출부(131,133)는 제1 근사 신호로부터 제2 근사 신호 및 제2 디테일 신호를 검출한다. 이에 대해서는 도 2를 참조하여 설명하였으므로 상세한 설명을 생략한다. 제1 및 제2 검출부(131,133)는 제1 디테일 신호 또는 제2 디테일 신호를 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)로 제공한다.Referring back to FIG. 1, the first and
제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제1 및 제2 검출부(131,133)로부터 제1 디테일 신호 또는 제2 디테일 신호를 수신한다. 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호의 상관 관계에 따라 연산한다.The first and second
구체적으로 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호의 상호 관계에 의한 멀티 스케일 코릴레이션(correlation) 방법을 이용하여 제1 필터링 신호를 생성한다. 예를 들면, 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호를 곱하여 제1 필터링 신호를 생성한다.In detail, the first and second
또한, 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제1 디테일 신호 및 제1 필터링 신호를 연산하여 제2 필터링 신호를 생성한다. 제2 필터링 신호는 아래의 상호 관계 방정식으로 생성할 수 있다.In addition, the first and second
수학식 1에서 C는 상기 제1 필터링 신호이고, C_new는 상기 제2 필터링 신호이며, D1은 상기 제1 디테일 신호이다.In
상호 관계 방정식은 제1 디테일 신호의 계수를 제곱하여 합산한 값과, 제1 필터링 신호의 계수를 제곱하여 합산한 값을 이용한 상호 관계 계수를 제1 필터링 신호에 적산하도록 설정된다.The correlation equation is set to integrate the correlation coefficient using the sum of the squared coefficients of the first detail signal and the squared sum of the coefficients of the first filtering signal to the first filtered signal.
제2 디테일 신호는 웨이브렛 변환을 거치면서 제1 디테일 신호에 비해 과도 신호에 포함된 노이즈가 줄어든다. 동시에 제2 디테일 신호는 불규칙적으로 발생하는 노이즈에 비해 케이블(110)의 길이에 비례하여 일정한 패턴으로 나타나는 반사파가 동일한 시간 영역에서 피크를 보인다. 즉, 노이즈가 포함된 맥시마(maxima)의 수는 스케일이 증가하면서 점점 감소된다. 따라서, 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호를 곱하게 되면 피크 값과 노이즈의 격차가 더욱 커지게 된다.The second detail signal undergoes a wavelet transform to reduce noise included in the transient signal as compared to the first detail signal. At the same time, the second detail signal shows a peak in the same time domain when the reflected waves appearing in a constant pattern in proportion to the length of the
여기서 제2 필터링 신호는 제1 필터링 신호에서 보다 완벽한 상호 관계신호를 검출하기 위해 제1 필터링 신호에 
예를 들면, 웨이브렛 변환에서 첫 번째 스케일은 2j에서 분석되며, 변환이 진행될수록 스케일은 2j+1로 커진다. 제2 디테일 신호는 제1 디테일 신호에 비해 2배 이상 스케일이 커지게 된다. 따라서, 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호의 곱으로 생성되는 제1 필터링 신호는 제1 디테일 신호에 비해 커지므로 제1 디테일 신호에 2배를 취하고, 제1 필터링 신호와 제1 디테일 신호의 합을 제곱하여 제곱근을 계수로 취해 제2 필터링 신호를 생성한다.For example, in the wavelet transform, the first scale is analyzed at 2 j , and as the transformation proceeds, the scale becomes 2 j + 1 . The second detail signal is more than twice as large as the first detail signal. Therefore, since the first filtering signal generated by the product of the first detail signal and the second detail signal is larger than the first detail signal, the first filtering signal is doubled and the sum of the first filtering signal and the first detail signal is doubled. Squared to take the square root as a coefficient to generate a second filtered signal.
제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제1 디테일 신호의 절대값과 제2 필터링 신호의 절대값을 비교한다. 이때, 제2 필터링 신호는 케이블(110)에서 고장이 발생하는 경우 제1 디테일 신호보다 큰 절대값을 가질 수 있다. 제2 필터링 신호가 제1 디테일 신호보다 큰 이유는 케이블(110)의 제1 단부(111) 및 제2 단부(113)에서 반사되는 시점에 검출되는 고장 전류가 고장 발생시 제2 노이즈가 증가되는 특성을 갖기 때문이다.The first and second
또는 제2 필터링 신호는 제1 디테일 신호보다 작은 절대값을 가질 수 있다. 이는 스케일이 증가되면 제2 필터링 신호의 노이즈 성분이 감소하는 특성을 가지기 때문이다.Alternatively, the second filtering signal may have an absolute value smaller than the first detail signal. This is because the noise component of the second filtering signal decreases when the scale is increased.
제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제2 필터링 신호의 절대값이 제1 디테일 신호의 절대값보다 크면 제2 필터링 신호를 케이블(110)에서 반사된 반사파 신호로 판별한다. 판별 후 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제2 필터링 신호를 고장 탐지 신호로 출력한다.When the absolute value of the second filtering signal is greater than the absolute value of the first detail signal, the first and second
또는 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제2 필터링 신호의 절대값이 제1 디테일 신호의 절대값 이하일 경우 제2 필터링 신호를 노이즈로 판단하여 제2 필터링 신호를 제거한다. 제거 후 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제1 디테일 신호를 고장 탐지 신호로 출력한다.Alternatively, when the absolute value of the second filtering signal is less than or equal to the absolute value of the first detail signal, the first and second
제1 및 제2 신호 필터부(151,153)는 제1 필터링 신호에 계수를 곱한 값이 제1 디테일 신호보다 클 경우 반사파 신호로 판별하여 고장 탐지 신호로 출력하고, 그 외의 신호는 노이즈로 간주하여 제거한다.The first and second signal filters 151 and 153 determine the reflected wave signal and output the failure detection signal when the value of the first filtering signal multiplied by the coefficient is greater than the first detail signal, and removes other signals as noise. do.
연산부(160)는 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)과 연결되어 고장 탐지 신호를 수신한다. 여기서 연산부(160)는 데이터 통신 장치(170)를 이용하여 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)에 연결된다. 예를 들면, 연산부(160)는 광 케이블을 포함하는 통신선 또는 GPS 장치 등을 이용한 데이터 통신 장치(170)를 이용하여 고장 탐지 신호의 지연 시간을 계산한다.The
연산부(160)는 고장 탐지 신호의 지연 시간과 케이블(110)의 전파 속도를 이용하여 고장 지점까지의 거리를 환산한다. 연산부(160)는 아래의 수학식 2를 이용하여 고장 지점까지의 거리를 환산한다.The
수학식 2에서 X는 고장 지점까지의 거리, L은 케이블의 양단 사이의 거리, ν 는 케이블의 전파 속도, TAP1은 케이블(110)의 제1 단부(111)에서 처음 도달하는 신호의 제1 도착 시간 및 TBP1은 케이블(110)의 제2 단부(113)에 처음 도달하는 신호의 제2 도착 시간이다.In
연산부(160)는 제1 단부(111)와 제2 단부(113) 각각에 도달하는 진행파의 도착 시간의 차이인 지연 시간을 수신한다. 연산부(160)는 지연 시간과 케이블(110)의 전파 속도와 적산하고, 적산값과 케이블(110)의 양단 사이의 거리를 가산한 후 반으로 나눈다.The
예를 들면, 케이블(110)의 20Km 지점에서 고장이 발생한 것으로 가정하면, 제1 및 제2 신호 필터부(151,153)를 거쳐 노이즈가 제거된 제1 디테일 신호는 각각 제1 도착 시간 TAp1과 제2 도착 시간 TBp1에 케이블(110)의 양단에 도달한다. 여기서 케이블(110)의 양단 사이의 거리 L이 101.7km, 케이블(110)의 전파 속도 ν이 약 137.2m/㎲, 제1 도착 시간 TAp1를 0.008475 및 제2 도착 시간 TBp1를 0.008924로 설정하여 고장 지점까지의 거리를 계산하면 연산부(160)는 약 20.24km의 거리를 산출할 수 있다.For example, assuming that a failure occurs at the 20 Km point of the
본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 고장 지점 탐지 시스템은 웨이브렛 변환으로 검출된 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호를 이용하여 제2 필터링 신호를 생성하고, 제2 필터링 신호와 제1 디테일 신호를 비교하여 노이즈를 제거한 후 고장점 탐지에 필요한 반사파 신호를 최종적으로 출력하여 케이블의 고장 지점을 탐지한다. 케이블 고장 지점 탐지 시스템은 온라인으로 케이블의 고장 지점을 탐지할 수 있다.The cable failure point detection system according to an embodiment of the present invention generates a second filtering signal using the first detail signal and the second detail signal detected by the wavelet transform, and generates the second filtering signal and the first detail signal. Compare and remove the noise and finally output the echo signal required for fault detection to detect the point of failure of the cable. The cable failure point detection system can detect cable failure points online.
케이블 고장 지점 탐지 시스템은 신호 필터들이 고장 전류 원신호에 포함된 다량의 노이즈를 효과적으로 제거하고 케이블에서 반사되는 신호만을 검출함으로써 장거리 케이블에서 급격한 신호의 감쇄 현상의 영향을 감소시킨다. 따라서, 케이블 고장 지점 탐지 시스템은 정확하게 고장점을 탐지할 수 있다.
Cable failure point detection systems reduce the effects of abrupt signal attenuation on long distance cables by effectively removing large amounts of noise contained in the fault current source signal and detecting only the signal reflected from the cable. Thus, the cable failure point detection system can accurately detect the failure point.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 고장 지점 탐지 방법을 나타내는 도면이다. 여기서는 도 1에 도시된 케이블 고장 지점 탐지 시스템을 참조하여 케이블 고장 지점 탐지 방법을 설명한다.4 is a diagram illustrating a cable failure point detection method according to an embodiment of the present invention. Here, the cable failure point detection method will be described with reference to the cable failure point detection system shown in FIG. 1.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 고장 지점 탐지 방법은 고장 전류 원신호를 추출하는 단계(S10), 제1 디테일 신호를 검출하는 단계(S20), 제1 디테일 신호를 기준값과 비교하는 단계(S30), 제2 디테일 신호를 검출하는 단계(S40), 제1 필터링 신호를 생성하는 단계(S50), 제2 필터링 신호를 생성하는 단계(S60), 제1 디테일 신호와 제2 필터링 신호를 비교하여 고장 탐지 신호를 검출하는 단계(S70) 및 고장 지점을 탐지하는 단계(S80)를 포함한다.Referring to FIG. 4, in the cable failure point detection method according to an embodiment of the present disclosure, the method may include extracting an original fault current signal (S10), detecting a first detail signal (S20), and determining a first detail signal as a reference value. Comparing with S30, detecting the second detail signal S40, generating the first filtering signal S50, generating the second filtering signal S60, and generating the first detail signal S Comparing the two filtering signals to detect a failure detection signal (S70) and detecting a failure point (S80).
단계 S10에서 변류부는 전류를 전송하는 케이블의 양 말단 각각에 배치된 도전체에 설치되어 고장 전류 원신호를 추출한다. 여기서 변류부는 케이블로부터 고장 전류를 수신하여 데이터 샘플링을 통해 고장 전류 원신호를 추출한다.In step S10, the current transformer is installed on conductors disposed at both ends of the cable for transmitting current to extract the fault current source signal. Here, the current transformer receives the fault current from the cable and extracts the fault current source signal through data sampling.
단계 S20에서 검출부는 고장 전류 원신호에 웨이브렛 변환을 적용하여 저주파 영역의 근사 성분인 제1 근사 신호와 고주파 영역의 디테일 성분인 제1 디테일 신호를 검출한다.In operation S20, the detector detects the first approximation signal, which is an approximation component of the low frequency region, and the first detail signal, which is a detail component of the high frequency region, by applying a wavelet transform to the fault current source signal.
단계 S30에서 비교부는 검출부로부터 제1 디테일 신호를 수신하여 미리 설정된 기준값과 비교한다. 여기서 기준값은 케이블에서 고장을 판별하는 기준으로 설정된다. 케이블의 고장은 케이블의 상태나 부하 조건, 고장 저항 등에 따라 다른 특성을 가질 수 있으므로, 기준값은 케이블의 상태 또는 조건에 따라 다양하게 설정될 수 있다.In operation S30, the comparator receives the first detail signal from the detector and compares the first detail signal with a preset reference value. The reference value is set here as a criterion for determining a failure in the cable. Since the failure of the cable may have different characteristics depending on the condition of the cable, the load condition, the failure resistance, and the like, the reference value may be variously set according to the condition or condition of the cable.
비교부는 제1 디테일 신호와 기준값을 비교하여 케이블의 고장 여부를 판별한다. 비교부는 제1 디테일 신호가 기준값 이하일 경우 케이블에서 고장이 발생하지 않은 것으로 판별한다. 또는 비교부는 제1 디테일 신호가 기준값을 초과할 경우 케이블에서 고장이 발생한 것으로 판별한다.The comparator compares the first detail signal with a reference value to determine whether the cable has failed. The comparator determines that a failure does not occur in the cable when the first detail signal is less than or equal to the reference value. Alternatively, the comparison unit determines that a failure occurs in the cable when the first detail signal exceeds a reference value.
단계 S40에서 검출부는 비교부의 비교 결과에 따라 케이블의 고장 발생이 판별된 경우 제1 근사 신호에 웨이브렛 변환을 적용하여 제2 근사 신호 및 제2 디테일 신호를 검출한다. 여기서 제2 근사 신호는 제1 근사 신호로부터 검출된 저주파 영역의 근사 성분이다. 또한, 제2 디테일 신호는 제1 근사 신호로부터 고주파 영역의 디테일 성분이다.In operation S40, when the failure of the cable is determined according to the comparison result of the comparator, the detector detects the second approximation signal and the second detail signal by applying a wavelet transform to the first approximation signal. Here, the second approximation signal is an approximation component of the low frequency region detected from the first approximation signal. Also, the second detail signal is a detail component of the high frequency region from the first approximation signal.
단계 S50에서 신호 필터부는 검출부로부터 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호를 수신한다. 신호 필터부는 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호를 상호 관계에 따라 연산하여 제1 필터링 신호를 생성한다. 예를 들면, 신호 필터부는 제1 디테일 신호와 제2 디테일 신호를 적산하여 제1 필터링 신호를 생성한다.In operation S50, the signal filter unit receives the first detail signal and the second detail signal from the detector. The signal filter unit generates the first filtering signal by calculating the first detail signal and the second detail signal according to mutual relations. For example, the signal filter unit generates the first filtering signal by integrating the first detail signal and the second detail signal.
단계 S60에서 신호 필터부는 상호 관계 방정식을 이용하여 제2 필터링 신호를 생성한다. 여기서 상호 관계 방정식은 제1 디테일 신호의 계수를 제곱하여 합산한 값과, 제1 필터링 신호의 계수를 제곱하여 합산한 값을 이용한 상호 관계 계수를 제1 필터링 신호에 적산하도록 설정된다.In operation S60, the signal filter unit generates a second filtering signal using the correlation equation. Here, the correlation equation is set to integrate the correlation coefficient using the sum of squared coefficients of the first detail signal and the sum of squared coefficients of the first filtering signal to the first filtering signal.
단계 S70에서 신호 필터부는 제1 디테일 신호와 제2 필터링 신호를 비교한다. 구체적으로 신호 필터부는 제1 디테일 신호의 절대값과 제2 필터링 신호의 절대값을 비교하여 고장 탐지 신호를 검출한다. 신호 필터부는 제2 필터링 신호의 절대값이 제1 디테일 신호의 절대값보다 크면 제2 필터링 신호를 케이블의 양 말단에서 반사된 반사파로 판별하여 고장 탐지 신호로 검출한다. 또는 신호 필터부는 제2 필터링 신호의 절대값이 제1 디테일 신호의 절대값보다 작으면 제2 필터링 신호를 노이즈로 판단하여 제2 필터링 신호를 제거한다. 그리고 신호 필터부는 제1 디테일 신호를 고장 탐지 신호로 검출한다. 고장 탐지 신호는 케이블의 고장 발생시 고장 신호가 케이블의 모선의 양측으로 진행하여 모선에서 반사되는 시점을 탐지할 수 있는 신호이다. 신호 필터부는 고장 탐지 신호를 연산부로 출력한다.In operation S70, the signal filter unit compares the first detail signal with the second filtering signal. In detail, the signal filter detects a failure detection signal by comparing an absolute value of the first detail signal with an absolute value of the second filtering signal. If the absolute value of the second filtering signal is greater than the absolute value of the first detail signal, the signal filter discriminates the second filtering signal as reflected waves reflected at both ends of the cable and detects the failure detection signal. Alternatively, when the absolute value of the second filtering signal is smaller than the absolute value of the first detail signal, the signal filter may determine the second filtering signal as noise and remove the second filtering signal. The signal filter unit detects the first detail signal as a failure detection signal. The failure detection signal is a signal that can detect the point of time when the failure signal is reflected from the bus by going to both sides of the cable bus. The signal filter unit outputs the failure detection signal to the calculator.
단계 S80에서 연산부는 케이블 양측 말단 각각에서 고장 탐지 신호를 검출한다. 다음, 연산부는 데이터 통신 장치를 이용하여 검출된 고장 탐지 신호의 지연 시간을 계산한다. 다음, 연산부는 고장 탐지 신호의 지연 시간과 케이블의 전파 시간을 이용하여 케이블의 고장 지점까지의 거리를 계산한다.In step S80, the calculating unit detects a failure detection signal at each of both ends of the cable. Next, the calculating unit calculates the delay time of the failure detection signal detected using the data communication device. Next, the calculating unit calculates the distance to the point of failure of the cable using the delay time of the failure detection signal and the propagation time of the cable.
본 발명의 일 실시 예에 따른 케이블 고장 지점 탐지 방법은 진행파를 이용하여 온라인으로 고장 지점을 탐지하고, 케이블의 양 말단의 모선에서 검출된 고장 신호를 이용하여 고장 지점을 계산한다. 상기 케이블의 양측 말단의 모선에서 고장 신호를 검출하는 방법은 양측 말단의 모선에 최초로 도달하는 신호만 검출하면 되므로 이후로 도달하는 신호에서 발생하는 감쇄 현상으로부터 영향을 받지 않는다. 따라서, 오프라인에서 고장점을 탐지하는 방법과 달리 고장이 발생하는 동시에 온라인으로 고장점 탐지가 이루어지므로 신속한 고장점 탐지가 가능하며 이의 영향으로 고장복구 시간 및 비용을 최소화할 수 있다.In the cable failure point detection method according to an exemplary embodiment of the present invention, a failure point is detected online using a traveling wave, and a failure point is calculated by using a failure signal detected at bus bars at both ends of the cable. The detection method of the fault signal at the busbars at both ends of the cable is not affected by the attenuation occurring in the signal arriving thereafter, since only the first signal that reaches the busbars at both ends is detected. Therefore, unlike a method of detecting a failure point offline, a failure point detection is performed on-line at the same time as a failure occurs, thereby enabling rapid failure point detection and minimizing failure recovery time and cost.
본 발명의 실시 예는 다양한 컴퓨터로 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터판독 가능 매체는 프로그램 명령, 로컬 데이터 파일, 로컬 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.An embodiment of the present invention may include a computer readable medium including program instructions for performing various computer-implemented operations. The computer readable medium may include a program command, a local data file, a local data structure, etc. alone or in combination. The media may be those specially designed and constructed for the purposes of the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.
Claims (20)
상기 케이블에 연결되어 상기 고장 전류를 수신하여 고장 전류 원신호를 검출하는 변류부;
웨이브렛 변환을 이용하여 상기 고장 전류 원신호로부터 제1 디테일 신호 및 제2 디테일 신호를 검출하는 검출부;
상기 제1 디테일 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 케이블의 고장을 판별하는 비교부; 및
상기 제1 디테일 신호 및 상기 제2 디테일 신호를 이용하여 제1 필터링 신호 및 제2 필터링 신호를 생성하며, 상기 제1 디테일 신호와 상기 제2 필터링 신호를 비교하여 비교 결과에 따라 고장 탐지 신호를 출력하는 신호 필터부를 포함하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
A cable for transmitting a fault current;
A current transformer connected to the cable to receive the fault current and detect a fault current source signal;
A detector for detecting a first detail signal and a second detail signal from the fault current source signal using a wavelet transform;
A comparing unit comparing the first detail signal with a preset reference value to determine a failure of the cable; And
Generate a first filtering signal and a second filtering signal using the first detail signal and the second detail signal, and compare the first detail signal with the second filtering signal and output a failure detection signal according to a comparison result. Cable failure point detection system comprising a signal filter.
상기 검출부는
상기 고장 전류 원신호에 웨이브렛 변환을 적용하여 저주파 성분의 제1 근사 신호 및 고주파 성분의 상기 제1 디테일 신호를 검출하고,
상기 제1 근사 신호에 웨이브렛 변환을 적용하여 저주파 성분의 제2 근사 신호 및 고주파 성분의 상기 제2 디테일 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
The detection unit
Applying a wavelet transform to the fault current source signal to detect a first approximation signal of a low frequency component and the first detail signal of a high frequency component,
And applying a wavelet transform to the first approximation signal to detect a second approximation signal of a low frequency component and the second detail signal of a high frequency component.
상기 검출부는 상기 제1 디테일 신호가 상기 기준값을 초과한 경우 상기 제2 디테일 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
The method of claim 2,
And the detector detects the second detail signal when the first detail signal exceeds the reference value.
상기 신호 필터부는
상기 제1 디테일 신호와 상기 제2 디테일 신호를 적산하여 상기 제1 필터링 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
The signal filter unit
And generate the first filtering signal by integrating the first detail signal and the second detail signal.
상기 신호 필터부는 상기 제1 디테일 신호와 상기 제1 필터링 신호의 상호 관계 방정식으로 상기 제2 필터링 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
And the signal filter unit generates the second filtering signal based on a correlation equation between the first detail signal and the first filtering signal.
상기 상호 관계 방정식은
The method of claim 5,
The correlation equation
상기 신호 필터부는 상기 제2 필터링 신호와 상기 제1 디테일 신호의 절대값을 비교하여 상기 고장 탐지 신호를 출력하되,
상기 고장 탐지 신호는 상기 제2 필터링 신호의 절대값이 상기 제1 디테일 신호의 절대값보다 큰 경우 출력되는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
The signal filter unit outputs the failure detection signal by comparing the absolute value of the second filtering signal with the first detail signal,
And the failure detection signal is output when the absolute value of the second filtering signal is greater than the absolute value of the first detail signal.
상기 신호 필터부는 상기 제2 필터링 신호의 절대값이 상기 제1 디테일 신호의 절대값보다 작을 경우 상기 제2 필터링 신호를 제거하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
The method of claim 7, wherein
And the signal filter removes the second filtering signal when the absolute value of the second filtering signal is smaller than the absolute value of the first detail signal.
상기 신호 필터부로부터 상기 고장 탐지 신호를 수신하고, 상기 고장 탐지 신호의 지연 시간과 상기 케이블의 전파 속도를 이용하여 고장 지점까지의 거리를 계산하는 연산부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
The method according to claim 1,
Receiving the failure detection signal from the signal filter unit, and using the delay time of the failure detection signal and calculating the distance to the failure point using the propagation speed of the cable further comprises a cable failure point detection, characterized in that system.
상기 신호 필터부와 상기 연산부에 연결되어 상기 고장 탐지 신호의 지연 시간을 상기 연산부에 제공하는 통신 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 시스템.
10. The method of claim 9,
And a communication device connected to the signal filter unit and the operation unit to provide a delay time of the failure detection signal to the operation unit.
웨이브렛 변환을 통해 상기 고장 전류 원신호로부터 제1 근사 신호 및 제1 디테일 신호를 검출하는 단계;
상기 제1 디테일 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 케이블의 고장 여부를 판별하는 단계;
웨이브렛 변환을 통해 상기 제1 근사 신호로부터 제2 근사 신호와 제2 디테일 신호를 검출하는 단계;
상기 제1 디테일 신호와 상기 제2 디테일 신호를 연산하여 제1 필터링 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 디테일 신호 및 상기 제1 필터링 신호를 이용하여 설정된 상호 관계 방정식으로 제2 필터링 신호를 생성하는 단계; 및
상기 제1 디테일 신호와 상기 제2 필터링 신호를 비교하여 고장 탐지 신호를 출력하는 단계를 포함하는 케이블 고장 지점 탐지 방법.
Extracting a fault current source signal at both ends of the cable;
Detecting a first approximation signal and a first detail signal from the fault current source signal through wavelet transform;
Comparing the first detail signal with a preset reference value to determine whether the cable has failed;
Detecting a second approximation signal and a second detail signal from the first approximation signal through a wavelet transform;
Generating a first filtering signal by computing the first detail signal and the second detail signal;
Generating a second filtering signal using a correlation equation set using the first detail signal and the first filtering signal; And
And comparing the first detail signal with the second filtering signal and outputting a failure detection signal.
상기 제2 디테일 신호는 상기 제1 디테일 신호가 상기 기준값을 초과할 경우 검출되는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 방법.
The method of claim 11, wherein
And wherein the second detail signal is detected when the first detail signal exceeds the reference value.
상기 케이블의 고장 여부를 판별하는 단계는
상기 제1 디테일 신호가 상기 기준값 이하일 경우 상기 케이블이 정상 상태인 것으로 판별하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 방법.
The method of claim 11, wherein
Determining whether the cable has failed
And determining that the cable is in a normal state when the first detail signal is less than or equal to the reference value.
상기 제1 필터링 신호는 상기 제1 디테일 신호와 상기 제2 디테일 신호를 적산하여 생성되는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 방법.
The method of claim 11, wherein
And wherein the first filtering signal is generated by integrating the first detail signal and the second detail signal.
상기 고장 탐지 신호를 출력하는 단계는,
상기 제1 디테일 신호의 절대값과 상기 제2 필터링 신호의 절대값을 비교하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점의 탐지 방법.
The method of claim 11, wherein
The step of outputting the failure detection signal,
And comparing an absolute value of the first detail signal with an absolute value of the second filtering signal.
상기 고장 탐지 신호를 이용하여 상기 케이블의 고장 지점을 탐지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점의 탐지 방법.
The method of claim 11, wherein
Detecting a failure point of the cable by using the failure detection signal.
상기 케이블의 고장 지점은 상기 고장 탐지 신호의 지연 시간과 상기 케이블의 전파 속도를 이용하여 계산되는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점의 탐지 방법.
The method of claim 16,
The failure point of the cable is calculated by using the delay time of the failure detection signal and the propagation speed of the cable.
상기 상호 관계 방정식은
The method of claim 11, wherein
The correlation equation
상기 고장 탐지 신호는
상기 제2 필터링 신호의 절대값과 상기 제1 디테일 신호의 절대값을 비교하여 상기 제2 필터링 신호의 절대값이 상기 제1 디테일 신호의 절대값보다 큰 경우 검출되는 것을 특징으로 하는 케이블 고장 지점 탐지 방법.
The method of claim 11, wherein
The fault detection signal is
Cable failure point detection, characterized in that detected when the absolute value of the second filtering signal is greater than the absolute value of the first detail signal by comparing the absolute value of the second filtering signal and the absolute value of the first detail signal. Way.
케이블의 양단에서 고장 전류 원신호를 추출하는 단계;
웨이브렛 변환을 통해 상기 고장 전류 원신호로부터 제1 근사 신호 및 제1 디테일 신호를 검출하는 단계;
상기 제1 디테일 신호를 미리 설정된 기준값과 비교하여 상기 케이블의 고장 여부를 판별하는 단계;
웨이브렛 변환을 통해 상기 제1 근사 신호로부터 제2 근사 신호와 제2 디테일 신호를 검출하는 단계;
상기 제1 디테일 신호와 상기 제2 디테일 신호를 연산하여 제1 필터링 신호를 생성하는 단계;
상기 제1 디테일 신호 및 상기 제1 필터링 신호를 이용하여 설정된 상호 관계 방정식으로 제2 필터링 신호를 생성하는 단계; 및
상기 제1 디테일 신호와 상기 제2 필터링 신호를 비교하여 고장 탐지 신호를 출력하는 단계를 포함하는 케이블 고장 지점 탐지 방법을 구현하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체.A recording medium readable by an electronic device having a program recorded thereon for implementing a cable failure point detection method in a transmission system,
Extracting a fault current source signal at both ends of the cable;
Detecting a first approximation signal and a first detail signal from the fault current source signal through wavelet transform;
Comparing the first detail signal with a preset reference value to determine whether the cable has failed;
Detecting a second approximation signal and a second detail signal from the first approximation signal through a wavelet transform;
Generating a first filtering signal by computing the first detail signal and the second detail signal;
Generating a second filtering signal using a correlation equation set using the first detail signal and the first filtering signal; And
And recording a failure detection signal by comparing the first detail signal with the second filtering signal, and outputting a failure detection signal.
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Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20070001014A (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-03 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Cable monitoring system and monitoring method thereof |
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Patent Citations (3)
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|---|---|---|---|---|
| KR20070001014A (en) * | 2005-06-28 | 2007-01-03 | 닛산 지도우샤 가부시키가이샤 | Cable monitoring system and monitoring method thereof |
| KR20080112376A (en) * | 2006-04-13 | 2008-12-24 | 지멘스 악티엔게젤샤프트 외스터라이히 | Method for measuring an alternating current which is generated using inverters, and arrangement for carrying out the method |
| KR20080104678A (en) * | 2007-05-29 | 2008-12-03 | 대진전기 (주) | Current detector of a power line for a low pressure mourning circuit breaker |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101331274B1 (en) | 2012-06-12 | 2013-11-20 | 성균관대학교산학협력단 | Method and device for discriminating a fault line in ungrounded distribution system |
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