KR101350529B1 - Partial dischange decision apparatus and method having noise rejection function - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 장치 및 방법에 관한 것이고, 보다 구체적으로 본 발명은 전력기기에서 발생하는 전자기파에 있어서, 외부에 존재하는 상용주파 동기 신호, 휴대폰 신호 및 기타 외부 신호를 포함하는 외부 잡음을 제거하는 기능을 갖는 부분방전 판정 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for determining a partial discharge having a noise canceling function. More specifically, the present invention relates to an electromagnetic wave generated from a power device, including a commercial frequency synchronization signal, a mobile phone signal, and other external signals. It relates to a partial discharge determination device and method having a function of removing external noise.
고압 케이블, GIS(가스절연 개폐장치), 및 변압기 내부에서 발생하는 부분방전 신호를 검출하여 진단하는 종래의 방법은 다음과 같다. Conventional methods of detecting and diagnosing a partial discharge signal generated inside a high voltage cable, a gas insulated switchgear (GIS), and a transformer are as follows.
첫째, 외부 잡음 차폐제를 전력 기기에 설치한 후, 이를 이용하여 부분방전을 진단하는 방법이 존재한다. 하지만 이 방법은 제작사와 사용전압, 사용장소에 따라 상이한 차폐제를 취부해야 하고, 이는 1회용의 취부만이 가능하다. 또한, 차폐제를 전력 기기의 외함에 장착해야 하므로, 초고압 설비인 변압기의 정전 작업이 선행되어야 한다는 문제점을 갖는다.First, there is a method of diagnosing partial discharge using an external noise shielding agent after installing it in a power device. However, this method requires the installation of different shielding agents depending on the manufacturer, the voltage used, and the place of use, and this is only possible for one-time installation. In addition, since the shielding agent must be mounted in the enclosure of the power device, there is a problem that the electrostatic work of the transformer, which is an ultrahigh voltage installation, must be preceded.
둘째, 외부 잡음 안테나와 센서를 이용한 잡음 게이팅 방법이 존재한다. 이 방법은 외부 잡음 안테나와 센서를 이용하여 각각이 측정한 신호를 서버에 전송하여, 서버로 하여금 부분방전을 진단하게 하는 방법이다. 하지만 이 방법은 외부 잡음 안테나의 설치 위치, 설치 방향, 문턱 전압 설정(임계 레벨) 등의 많은 외부 설정이 필요하다. 따라서, 이 장치를 운용하는 환경과 사람에 따라 외부 잡음을 예를 들어, 휴대폰 통신 신호 등을 부분방전 신호로 해석하는 등 판정 오차를 갖는다. 또한, 이 방법은 센서의 수량이 많고 외부 잡음 신호가 자주 발생하면 서버의 처리 데이터 량이 폭주하여 고장을 유발할 수 있다. Second, there is a noise gating method using an external noise antenna and a sensor. In this method, the external noise antenna and sensor are used to transmit the measured signals to the server so that the server can diagnose partial discharge. However, this method requires many external settings such as the installation location, installation direction, and threshold voltage setting (threshold level) of the external noise antenna. Therefore, depending on the environment and the person operating this apparatus, external noise is determined, for example, a cellular phone communication signal or the like is interpreted as a partial discharge signal. In addition, if the number of sensors is high and the external noise signal is frequently generated, this method may cause a failure due to the excessive amount of data processed by the server.
이와 관련하여 발명의 명칭이 "휴대용 부분 방전 진단 시스템"이고, 2012년 3월 12일에 공개된 한국공개특허 제2012-0022125호가 존재한다. 상기 특허는 고압 설비로부터 검출한 고주파 신호에 대하여 위상에 따른 전압 분석, 펄스 분석 및 신경망 알고리즘을 적용하여 부분 방전에 대한 분석의 신뢰성을 높일 수 있는 진단 시스템을 제공한다.
In this regard, the name of the invention is "Portable Partial Discharge Diagnosis System", and Korean Patent Publication No. 2012-0022125 published on March 12, 2012 exists. The patent provides a diagnostic system that can increase the reliability of the analysis of the partial discharge by applying a voltage analysis, a pulse analysis and a neural network algorithm according to the phase for the high frequency signal detected from the high-voltage equipment.
본 발명은 외부의 잡음 잡음을 부분방전 신호를 명확히 구분하여 이를 혼동하지 않으면서, 서버의 부담을 줄여 안정적이고 정확하게 부분방전을 판정하는 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 전력기기 외부에 취부하는 차폐제 방식의 설치 및 철거시 정전 등과 같은 단점을 보완할 필요가 있다.
An object of the present invention is to provide an apparatus and method for stably and accurately determining a partial discharge by reducing the burden on a server without clearly distinguishing the partial discharge signal from external noise noise and confusing it. In addition, it is necessary to compensate for the disadvantages such as the installation of the shielding method mounted on the outside of the power device and power failure during dismantling.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부분방전 장치는 전력기기에서 발생하는 전자기파 신호를 감지하는 센서부; 감지된 전자기파 신호를 필터링하고, 필터링된 전자기파 신호를 디지털 신호로 변환하는 RF 신호 처리부; 디지털 신호에 포함된 상용주파 동기 신호를 제거하여 제 1 필터링 신호를 생성하는 상용주파 동기 신호 검출부; 제 1 필터링 신호에 포함된 휴대폰 신호를 제거하여 제 2 필터링 신호를 생성하는 휴대폰 신호 검출부; 제 2 필터링 신호에 포함된 기타 외부 신호를 제거하여 제 3 필터링 신호를 생성하는 기타 외부 신호 검출부; 및 부분방전 판정 기능을 하는 서버에 제 3 필터링 신호를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The partial discharge device of the present invention for solving the above problems is a sensor unit for detecting the electromagnetic wave signal generated in the power device; An RF signal processor for filtering the detected electromagnetic wave signal and converting the filtered electromagnetic wave signal into a digital signal; A commercial frequency synchronizing signal detector for generating a first filtering signal by removing the commercial frequency synchronizing signal included in the digital signal; A mobile phone signal detector for generating a second filtering signal by removing the mobile phone signal included in the first filtering signal; An other external signal detector which generates a third filtering signal by removing other external signals included in the second filtering signal; And a communication unit which transmits a third filtering signal to a server that performs a partial discharge determination function.
또한, 상용주파 동기 신호 검출부는, 상용 주파수의 고조파 신호를 생성한 후, 고조파 신호와 디지털 신호의 위상, 신호 크기 및 사이클당 신호수 중 적어도 하나를 비교하는 동기 신호 비교기; 및 고조파 신호와 동일한 부분이 디지털 신호에 존재한다고 판단되면 디지털 신호에서 동일한 부분을 제거하고 제 1 필터링 신호를 생성하는 동기 신호 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The commercial frequency synchronizing signal detector may include: a synchronizing signal comparator configured to generate a harmonic signal of a commercial frequency, and then compare at least one of a phase, a signal magnitude, and the number of signals per cycle of the harmonic signal and the digital signal; And a synchronization signal filtering unit for removing the same portion from the digital signal and generating the first filtering signal when it is determined that the same portion as the harmonic signal exists in the digital signal.
또한, 휴대폰 신호 검출부는, 제 1 필터링 신호와, 데이터베이스에 포함된 휴대폰 발신 신호, 휴대폰 통화 신호 및 휴대폰 데이터 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 휴대폰 신호를 비교하는 휴대폰 신호 비교기; 및 휴대폰 신호와 동일한 부분이 상기 제 1 필터링 신호에 존재한다고 판단되면 제 1 필터링 신호에서 동일한 부분을 제거하고 제 2 필터링 신호를 생성하는 휴대폰 신호 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The mobile phone signal detector may include a mobile phone signal comparator comparing the first filtering signal with a mobile phone signal including at least one of a mobile phone call signal, a mobile phone call signal, and a mobile phone data communication signal included in a database; And a mobile phone signal filtering unit configured to remove the same part from the first filtering signal and generate a second filtering signal when it is determined that the same part as the mobile phone signal exists in the first filtering signal.
또한, 기타 외부 신호 검출부는, 제 2 필터링 신호와, 기타 외부 신호 제거 프로그램에 포함된 차단기 동작 신호 및 낙뢰 발생 신호를 포함하는 기타 신호 데이터를 비교하는 기타 신호 비교기; 및 기타 신호 데이터와 동일한 부분이 제 2 필터링 신호에 존재한다고 판단되면 제 2 필터링 신호에서 동일한 부분을 제거하고 제 3 필터링 신호를 생성하는 기타 신호 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The other external signal detection unit may further include: a second signal comparator for comparing the second filtering signal with other signal data including a circuit breaker operation signal and a lightning generation signal included in the other external signal removal program; And an other signal filtering unit which removes the same portion from the second filtering signal and generates the third filtering signal when it is determined that the same portion as the other signal data exists in the second filtering signal.
그리고 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 부분방전 방법은 전력기기에서 발생하는 전자기파 신호를 감지하는 단계; 감지된 전자기파 신호를 필터링하고, 필터링된 전자기파 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계; 디지털 신호에 포함된 상용주파 동기 신호를 제거하여 제 1 필터링 신호를 생성하는 단계; 제 1 필터링 신호에 포함된 휴대폰 신호를 제거하여 제 2 필터링 신호를 생성하는 단계; 제 2 필터링 신호에 포함된 기타 외부 신호를 제거하여 제 3 필터링 신호를 생성하는 단계; 및 부분방전 판정 기능을 하는 서버에 제 3 필터링 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.And the partial discharge method of the present invention for solving the above problems is a step of detecting the electromagnetic wave signal generated in the power device; Filtering the sensed electromagnetic wave signal and converting the filtered electromagnetic wave signal into a digital signal; Generating a first filtering signal by removing the commercial frequency synchronization signal included in the digital signal; Generating a second filtering signal by removing the cellular phone signal included in the first filtering signal; Generating a third filtering signal by removing other external signals included in the second filtering signal; And transmitting a third filtering signal to a server having a partial discharge determination function.
또한, 제 1 필터링 신호를 생성하는 단계는, 상용 주파수의 고조파 신호를 생성한 후, 고조파 신호와 상기 디지털 신호의 위상, 신호 크기 및 사이클당 신호수 중 적어도 하나를 비교하는 단계; 및 고조파 신호와 동일한 부분이 디지털 신호에 존재한다고 판단되면 디지털 신호에서 동일한 부분을 제거하고 제 1 필터링 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The generating of the first filtering signal may include generating a harmonic signal having a commercial frequency, and then comparing at least one of a harmonic signal and a phase, signal magnitude, and number of signals per cycle of the digital signal; And if it is determined that the same portion as the harmonic signal exists in the digital signal, removing the same portion from the digital signal and generating the first filtering signal.
또한, 제 2 필터링 신호를 생성하는 단계는, 제 1 필터링 신호와, 데이터베이스에 포함된 휴대폰 발신 신호, 휴대폰 통화 신호 및 휴대폰 데이터 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 휴대폰 신호를 비교하는 단계; 및 휴대폰 신호와 동일한 부분이 상기 제 1 필터링 신호에 존재한다고 판단되면 제 1 필터링 신호에서 동일한 부분을 제거하고 제 2 필터링 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The generating of the second filtering signal may include: comparing the first filtering signal with a mobile phone signal including at least one of a mobile phone call signal, a mobile phone call signal, and a mobile phone data communication signal included in a database; And if it is determined that the same portion as the cellular phone signal exists in the first filtering signal, removing the same portion from the first filtering signal and generating a second filtering signal.
또한, 제 3 필터링 신호를 생성하는 단계는, 제 2 필터링 신호와, 기타 외부 신호 제거 프로그램에 포함된 차단기 동작 신호 및 낙뢰 발생 신호를 포함하는 기타 신호 데이터를 비교하는 단계; 및 기타 신호 데이터와 동일한 부분이 제 2 필터링 신호에 존재한다고 판단되면 제 2 필터링 신호에서 동일한 부분을 제거하고 제 3 필터링 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The generating of the third filtering signal may include comparing the second filtering signal with other signal data including a circuit breaker operation signal included in the external signal removing program and a lightning occurrence signal; And if it is determined that the same portion as other signal data exists in the second filtering signal, removing the same portion from the second filtering signal and generating a third filtering signal.
본 발명을 통해, 전력기기에서 발생하는 전자기파 신호를 기초로 부분 방전을 판정할 때, 외부 잡음에 대한 영향을 거의 받지 않는 장점이 있다. 또한, 잡음 판정과 부분방전 신호의 판정 모두를 서버에서 수행하는 것과는 달리, 별도의 장치를 두어 잡음 판정 및 제거를 수행하여, 서버에 대한 부담을 줄일 수 있다. 또한, 전력기기 외부에 정전 작업을 동반하여 설치되고, 1회용 취부 만이 가능한 차폐제 방식과는 달리 설치되는 센서의 신호만을 사용하여, 정전 작업이 필요치 않고 활선 상태의 전력기기에서 효과적인 노이즈 제거가 가능하다. 이를 통해 종래 기술보다 안정적이고 정확한 부분방전에 대한 판정을 가능케 한다는 장점을 갖는다.
According to the present invention, when determining the partial discharge based on the electromagnetic wave signal generated in the power device, there is an advantage that little influence on the external noise. In addition, unlike the case where the noise determination and the partial discharge signal are both performed at the server, a separate device may be provided to perform noise determination and removal, thereby reducing the burden on the server. In addition, unlike the shielding method which can be installed outside the power equipment together with the blackout operation, and using only the signal of the sensor installed, it is possible to effectively remove noise from the live power equipment without the need for the blackout work. . This has the advantage of enabling more reliable and accurate determination of partial discharge than the prior art.
도 1은 본 발명의 부분방전 판정 장치를 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 부분방전 판정 장치의 상용주파 동기 신호 검출부를 도시하는 블록도.
도 3은 본 발명의 부분방전 판정 장치의 휴대폰 신호 검출부를 도시하는 블록도.
도 4는 본 발명의 부분방전 판정 장치의 기타 외부 신호 검출부를 도시하는 블록도.
도 5는 본 발명의 부분방전 판정 방법을 도시하는 흐름도.
도 6은 본 발명의 부분방전 판정 방법 중 상용주파 동기 신호 검출 단계를 구체적으로 도시하는 흐름도.
도 7은 본 발명의 부분방전 판정 방법 중 휴대폰 신호 검출 단계를 구체적으로 도시하는 흐름도.
도 8은 본 발명의 부분방전 판정 방법 중 기타 외부 신호 검출 단계를 구체적으로 도시하는 블록도.1 is a block diagram showing a partial discharge determining apparatus of the present invention.
Fig. 2 is a block diagram showing a commercial frequency synchronization signal detection unit of the partial discharge determination device of the present invention.
3 is a block diagram showing a mobile phone signal detection unit of the partial discharge determination device of the present invention.
Fig. 4 is a block diagram showing another external signal detector of the partial discharge determining apparatus of the present invention.
Fig. 5 is a flowchart showing the partial discharge determination method of the present invention.
6 is a flowchart specifically illustrating a step for detecting a commercial frequency synchronization signal in the partial discharge determination method of the present invention.
7 is a flowchart specifically illustrating a mobile phone signal detection step of the partial discharge determination method of the present invention.
8 is a block diagram specifically showing other external signal detection steps in the partial discharge determination method of the present invention.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a repeated description, a known function that may obscure the gist of the present invention, and a detailed description of the configuration will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
이하, 도 1 내지 도 4를 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 판정 장치(10)에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, the partial
도 1은 부분방전 판정 장치(10)를 도시한 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 판정 장치(10)는 잡음 제거 장치(100)와 서버(200)를 포함한다. 또한, 부분방전 판정 장치(10)의 잡음 제거 장치(100)는 센서부(110), RF 신호 처리부(120), 상용주파 동기 신호 검출부(130), 휴대폰 신호 검출부(140), 기타 외부 신호 검출부(150) 및 통신부(160)를 포함한다. 도 1에 도시된 각 구성은 아래에 상세히 서술된다.1 is a block diagram showing a partial
센서부(110)는 전력기기에서 발생하는 전자기파 신호를 감지하는 기능을 한다. 이러한 센서부(110)는 UHF 센서로 구성될 수 있고, 이를 통해 전자기파 신호를 측정하여 부분방전 신호를 검출할 수 있다. 도 2엔 이 센서부(110)가 잡음 제거 장치(100)에 포함된 것으로 도시되었으나, 이 센서부(110)는 전력기기 내부, 외부에도 위치할 수 있고, 또한 드레인 형일 수도 있다.The
RF 신호 처리부(120)는 먼저, 센서부(110)로부터 감지된 전자기파 신호를 필터링 한다. 여기서, RF 신호 처리부(120)의 필터링은 고역 통과 필터(HPF) 및 저역 통과 필터(LPF)를 이용하여 이루어진다. 따라서, 센서부(110)로부터 감지된 전자기파 신호는 기설정된 500MHz 내지 1.5GHz의 대역만을 남기고 필터링 된다. 이를 통해, RF 신호 처리부(120)는 1차적인 잡음 제거의 역할을 수행하게 된다. 이러한 필터링이 이루어진 후, RF 신호 처리부(120)는 이 필터링된 전자기파 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행한다. The RF
상용주파 동기 신호 검출부(130)는 RF 신호 처리부(120)로부터 디지털 신호를 수신한 후, 이 디지털 신호에 포함된 상용 주파수의 상용주파 동기 신호를 제거하는 기능을 한다. 보다 구체적으로, 상용주파 동기 신호 검출부(130)는 상용 주파수(50/60Hz)를 기초로 수십 개의 고조파 신호의 데이터를 발생한 후, 이들을 비교하여 RF 신호 처리부(120)로부터 전달된 디지털 신호에 잡음 신호가 존재하는 지를 판단한다. 이 디지털 신호에 잡음 신호가 존재한다고 판단되면, 디지털 신호에서 잡음 신호 부분의 제거를 수행한다. 이때 제거되는 신호는 전동기, 방전등, 집진기, 아크 용접기 운전 중 발생되는 외부 잡음 등이 포함된다. 그 후, 이 신호를 휴대폰 신호 검출부(140)로 전달된다. 또한, 만일 디지털 신호에 잡음 신호가 존재하지 않는다고 판단되면 추가적인 잡음 검출을 위해 이 신호를 휴대폰 신호 검출부(140)로 전달한다. 이하에서, 용어의 명확한 구분을 위해 상용주파 동기 신호 검출부(130)에서 휴대폰 신호 검출부(140)로 전달되는 즉, 앞선 과정을 거쳐, 고조파 신호가 제거되거나, 이를 포함하지 않는 디지털 신호는 제 1 필터링 신호로 언급된다.The commercial frequency
휴대폰 신호 검출부(140)는 상용주파 동기 신호 검출부(130)에서 전달된 디지털 신호, 즉 제 1 필터링 신호를 수신한 후, 제 1 필터링 신호에 포함된 휴대폰 신호를 제거하는 기능을 한다. 여기서, 휴대폰 신호는 휴대폰 발신 신호, 휴대폰 통화 신호 및 휴대폰 데이터 통신 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 상용주파 동기 신호 검출부(130)와 마찬가지로, 휴대폰 신호 검출부(140)에서의 판정 결과, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 존재한다고 판단되면, 제 1 필터링 신호에서 휴대폰 신호의 제거를 수행한다. 그 후, 휴대폰 신호가 제거된 제 1 필터링 신호를 기타 외부 신호 검출부(150)로 전달한다. 반면, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 존재하지 않는다고 판단되면, 추가적인 잡음 검출을 위해 이 제 1 필터링 신호를 기타 외부 신호 검출부(150)로 전달한다. 이하에서, 용어의 명확한 구분을 위해 휴대폰 신호 신호 검출부(140)에서 기타 외부 신호 검출부(150)로 전달되는 즉, 앞선 과정을 거쳐, 휴대폰 신호가 제거되거나, 이를 포함하지 않는 제 1 필터링 신호는 제 2 필터링 신호로 언급된다. The cellular
앞서 서술된 검출부들은 하드웨어적인 검출 방법을 이용하는 반면, 아래의 기타 외부 신호 검출부(150)는 소프트웨어적인 검출 방법을 이용한다.While the above-described detection units use a hardware detection method, the other external
기타 외부 신호 검출부(150)는 휴대폰 신호 검출부(140)에서 전달된 신호, 즉 제 2 필터링 신호를 수신한 후, 제 2 필터링 신호에 포함된 기타 외부 신호를 제거하는 기능을 한다. 여기서, 용어 "기타 외부 신호"는 변전소 현장에서 발생하는 전자기파 잡음 신호이고, 차단기 동작시 발생하는 전자기파 신호, 낙뢰가 생길 때 발생하는 전자기파 신호 및 외부에서 발생하는 코로나 방전신호 등을 포함한다. 제 2 필터링 신호에 기타 외부 신호가 존재한다고 판단되면, 제 2 필터링 신호에서 존재하는 기타 외부 신호는 잡음 신호로 간주되어 제거된다. 그 후, 기타 외부 신호가 제거된 제 2 필터링 신호는 통신부(160)로 전달된다. 반면, 제 2 필터링 신호에 잡음 신호가 존재하지 않는다고 판단되면, 제 2 필터링 신호는 잡음 신호는 잡음 신호를 포함하지 않는 것으로 간주되고, 통신부(160)로 송신된다. 이하에서, 용어의 명확한 구분을 위해 기타 외부 신호 검출부(150)에서 통신부 (160)로 전달되는 즉, 앞선 과정을 거쳐, 기타 외부 신호가 제거되거나, 이를 포함하지 않는 제 2 필터링 신호는 제 3 필터링 신호로 언급된다. 이러한 제 3 필터링 신호는 앞선 검출부들에서 잡음이 제거되거나, 잡음이 존재하지 않는 신호라는 것이 인식되어야 한다.The other
앞서 서술된 상용주파 동기 신호 검출부(130), 휴대폰 신호 검출부(140) 및 기타 외부 신호 검출부(150)는 여러 실험 데이터를 통해 잡음의 빈도수가 높은 순으로 배치되어 있다. 하지만, 이들 검출부(130, 140, 150)의 순서는 임의로 변경될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.The commercial frequency
통신부(160)는 앞서 기타 외부 신호 검출부(150)로부터 전달된 신호, 즉 제 3 필터링 신호를 TCP/IP 통신으로 서버(200)에 전달된다. 제 3 필터링 신호는 서버(200)에 저장되고, PRPS(Phase Resolved Pulse Sequence) 및 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge)등을 포함하는 분석방법을 통하여 저장된 신호를 분석한다. 이를 통해 방전유형이 판정되고 그 결과값은 HMI 프로그램을 통하여 사용자에게 표시된다.
The
이하 도 2 내지 도 4를 참조로, 본 발명의 잡음 제거 장치(100)에 포함된 상용주파 동기 신호 검출부(130), 휴대폰 신호 검출부(140) 및 기타 외부 신호 검출부(150)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, the commercial frequency
도 2는 본 발명의 잡음 제거 장치(100)에 포함된 상용주파 동기 신호 검출부(130)의 블록도를 도시한다. 상용주파 동기 신호 검출부(130)는 동기 신호 비교기(131), 동기 신호 필터링부(132) 및 고조파 신호 발생부(133)를 포함한다. 2 is a block diagram of a commercial frequency synchronization
먼저, 상용주파 동기 신호 검출부(130)는 RF 신호 처리부(120)로부터 디지털 신호를 수신한다. 그 후, 고조파 신호 발생부(133)를 통해 상용으로 사용되는 50/60Hz의 전기 신호를 기초로, 기본 60Hz에서 수십 개의 고조파 신호의 데이터를 발생시킨다. 그 후, 동기 신호 비교기(131)를 통해 수신한 디지털 신호와 고조파 신호의 위상, 크기 및 주기당 신호수의 비교를 수행한다. 동기 신호 필터링부(132)는 이러한 비교를 통해 디지털 신호가 고조파 신호와 동일한 부분이 있는지 즉, 디지털 신호에 고조파 신호가 존재하는 지의 여부를 판단한다. 디지털 신호에 고조파 신호가 존재한다고 판단되면, 디지털 신호에 포함된 고조파 신호, 즉 잡음 신호의 제거를 수행한다. 여기서 제거되는 잡음 신호는 앞서 언급한 것처럼 전동기, 방전등, 집진기, 아크 용접기 운전 중 발생되는 외부 잡음 등이 포함된다. 그 후, 잡음 신호가 제거된 디지털 신호는 휴대폰 신호 검출부(140)로 전달된다. 반면, 디지털 신호에 고조파 신호가 존재하지 않는다고 판단되면, 이 디지털 신호를 휴대폰 신호 검출부(140)로 전달하는 기능을 한다. 앞서 언급된 것처럼, 상용주파 동기 신호 검출부(130)로부터 휴대폰 신호 검출부(140)로 전달되는 즉, 앞선 과정을 거쳐, 고조파 신호가 제거되거나, 이를 포함하지 않는 디지털 신호는 제 1 필터링 신호라고 언급한다.First, the commercial frequency
도 3은 본 발명의 잡음 제거 장치(100)에 포함된 휴대폰 신호 검출부(140)의 블록도를 도시한다. 휴대폰 신호 검출부(140)는 휴대폰 신호 비교기(141), 휴대폰 신호 필터링부(142) 및 데이터베이스(143)를 포함한다.3 is a block diagram of a mobile
휴대폰 신호 검출부(140)는 먼저, 상용주파 동기 신호 검출부(130)로부터 디지털 신호, 즉 제 1 필터링 신호를 수신한다. 위에서 언급한 바와 같이, 제 1 필터링 신호는 상용주파 동기 신호 검출부(130)에서 잡음이 발견되지 않았거나, 잡음이 제거된 신호다. 그 후, 휴대폰 신호 비교기(141)에서 데이터베이스(143)에 저장된 휴대폰 신호와 제 1 필터링 신호의 비교를 초단위로 수행한다. 여기서, 데이터베이스(143)에 저장된 휴대폰 신호는 휴대폰의 발신 신호, 통화 신호 및 데이터 통신 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 또한, 데이터베이스(143)에는 기존의 통신 사업자의 통신 신호가 저장되어 있고, 이는 차후의 통신환경의 변화에 따라 새로운 데이터로 갱신될 수 있다. 또한, 이 데이터베이스(143)는 휴대폰 발신, 통화 데이터 통화 등의 통신 시 사용되는 데이터 패턴을 포함한다. 휴대폰 신호 필터링부(142)는 휴대폰 신호 비교기(141)에서의 비교를 통해, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 존재하는지를 판단한다. 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 존재하면, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호 즉, 잡음 신호가 존재하는 것으로 간주하고, 제 1 필터링 신호에서 잡음 신호의 제거를 수행한다. 그 후, 잡음 신호가 제거된 제 1 필터링 신호는 기타 외부 신호 검출부(150)로 전달된다. 반면 제 1 필터링 신호에 잡음 신호가 존재하지 않는다면, 제 1 필터링 신호는 기타 외부 신호 검출부(150)로 전달한다. 앞서 언급한 바와 같이, 용어의 명확함을 위해 휴대폰 신호 검출부(140)로부터 기타 외부 신호 검출부(150)로 송신되는 즉, 앞선 과정을 거쳐, 휴대폰 신호가 제거되거나 이를 포함하지 않는 제 1 필터링 신호는 제 2 필터링 신호라 언급한다.The mobile
도 4는 본 발명의 잡음 제거 장치(100)에 포함된 기타 외부 신호 검출부(150)의 블록도를 도시한다. 기타 외부 신호 검출부(150)는 기타 신호 비교기(151) 및 기타 신호 필터링부(152)를 포함한다. 또한, 이 기타 외부 신호 검출부(150)에서 이루어지는 동작은 소프트웨어 환경을 이용한다는 특징을 갖는다.4 is a block diagram of the other
기타 외부 신호 검출부(150)는 휴대폰 신호 검출부(140)로부터 신호, 즉 제 2 필터링 신호를 수신한다. 위에서 언급한 바와 같이, 제 2 필터링 신호는 휴대폰 신호 검출부(140)에서 잡음이 발견되지 않은 신호이거나, 잡음이 제거된 신호이다. 그 후, 기타 신호 비교기(151)에서 전달된 디지털 신호와, 기타 외부 신호 제거 프로그램에 저장된 데이터베이스를 비교한다. 이 데이터베이스엔 기타 외부 신호의 위상, 주기 및 최대 값 등이 저장되어 있다. 앞서 언급한 것처럼, 기타 외부 신호는 차단기 동작시 발생하는 전자기파 신호, 낙뢰가 생길 때 발생하는 전자기파 신호 및 외부에서 발생하는 코로나 방전신호 등을 포함한다. 따라서, 기타 외부 신호 검출부(150)에서의 기타 외부 신호 제거 프로그램은 이들의 각 경우를 검출할 수 있는 프로그램을 포함한다. 이 프로그램들에 대한 예시는 다음과 같다.The other
먼저, 차단기 동작 신호 비교 프로그램은 변전소 현장에서의 차단기 동작과 단로기 동작 시 발생하는 고주파 신호의 특성을 분석한다. 차단기 또는 단로기 동작시 발생하는 전자기파 신호의 특성은 다음과 같다.First, the breaker operation signal comparison program analyzes the characteristics of the high frequency signal generated during the breaker operation and disconnector operation in the substation site. The characteristics of the electromagnetic wave signal generated when the breaker or disconnector is operated are as follows.
1. 위상 : 차단기 또는 단로기 동작시 발생하는 전자기파 신호는 위상축으로 분석시 0 - 360도 사이에 일정한 특징이 없이 랜덤하게 분포한다.1. Phase: The electromagnetic wave signals generated when the breaker or disconnector is operated are randomly distributed between 0 and 360 degrees without any characteristic when analyzed by the phase axis.
2. 방전신호 주기 : 차단기 또는 단로기 동작시 발생하는 전자기파 신호를 전원의 50, 60Hz의 주기로 분석하면 10사이클 이내의 신호를 갖는 특징이 있다.2. Discharge signal cycle: When analyzing the electromagnetic wave signal generated during breaker or disconnector operation with the period of 50, 60Hz of power, it has a signal within 10 cycles.
3. 최대값 : 차단기, 단로기 동작시 발생하는 전자기파 신호를 위상축으로 분석시 최대의 크기를 갖는 위상은 전원 위상을 피크값인 90도 270도 사이에 분포한다.3. Maximum value: The phase with the maximum magnitude when analyzing the electromagnetic wave signals generated during the operation of breakers and disconnectors is distributed between the power supply phases between 90 degrees and 270 degrees.
따라서, 차단기 동작 신호 비교 프로그램은 제 2 필터링 신호에 대해 앞선 3가지 특성을 고려한 비교를 수행한다. Therefore, the breaker operating signal comparison program performs the comparison considering the three characteristics of the second filtering signal.
다른 예시로서 낙뢰발생 신호 비교 프로그램의 예시를 서술한다. 이 낙뢰발생 신호 비교 프로그램은 낙뢰가 발생했을 때 발생하는 고주파 신호의 특징을 비교한다. 낙뢰 발생시 발생하는 전자기파의 신호의 특징은 다음과 같다.As another example, an example of a lightning generation signal comparison program will be described. This lightning generation signal comparison program compares the characteristics of a high frequency signal generated when a lightning strike occurs. The characteristics of the electromagnetic wave signal generated when a lightning strike occurs are as follows.
1. 위상 : 낙뢰발생시 발생하는 전자기파 신호를 위상축으로 분석하면 0~360도 사이에 일정한 특징이 없이 분포하며 좁은 위상영역(90도 이내)에 발생한다.1. Phase: When the electromagnetic wave signals generated during lightning strikes are analyzed by the phase axis, they are distributed between 0 and 360 degrees without any characteristic and occur in a narrow phase region (within 90 degrees).
2. 방전신호 주기 : 낙뢰발생시 발생하는 전자기파 신호를 전원의 50/60Hz의 주기로 분석시 1사이클 이내의 신호분포를 갖는 특징이 있다.2. Discharge signal cycle: It has a signal distribution within 1 cycle when analyzing the electromagnetic wave signal generated in the event of lightning strike with the period of 50 / 60Hz of power.
3. 최대값 : 낙뢰발생시 발생하는 전자기파 신호를 위상축으로 분석시 최대의 크기를 갖는 점은 한곳이며 다른 신호는 최대값보다 작다, 또한 위상은 전원 위상과 관계없이 분포한다.3. Maximum value: When analyzing the electromagnetic wave signals generated by lightning strikes with the phase axis, one point has the largest magnitude, the other signal is smaller than the maximum value, and the phase is distributed regardless of the power phase.
따라서, 낙뢰발생 신호 비교 프로그램은 휴대폰 신호 검출부(140)로부터 수신된 신호에 앞선 3가지 특성을 고려한 비교를 수행한다. Therefore, the lightning strike signal comparison program performs a comparison in consideration of the three characteristics before the signal received from the mobile
또한 다른 실시예에서, 기타 외부 신호 제거 프로그램은 앞서 서술된 차단기 작동 신호, 낙뢰발생 신호 및 코로나 방전 신호뿐만 아니라, 군부대 레이더 기지에서 발생되는 레이더 신호나 방송파 등 다른 잡음 신호 또한 고려할 수 있다.In other embodiments, other external signal removal programs may also take into account the above-mentioned breaker activation signals, lightning strike signals and corona discharge signals, as well as other noise signals such as radar signals or broadcast waves generated at military radar sites.
앞서 서술된 비교를 수행한 후, 제 2 필터링 신호에 잡음 신호가 존재한다고 판단되면, 제 2 필터링 신호에 존재하는 잡음 신호는 제거된다. 그 후, 잡음 신호가 제거된 제 2 필터링 신호는 통신부(160)로 전달된다. 반대로 제 2 필터링 신호에 잡음 신호가 존재하지 않는다고 판단되면, 제 2 필터링 신호에는 잡음 신호가 포함되지 않은 부분방전 신호로 간주된다. 그 후, 제 2 필터링 신호는 통신부(160)로 전달된다.
After performing the above-described comparison, if it is determined that a noise signal exists in the second filtering signal, the noise signal present in the second filtering signal is removed. Thereafter, the second filtering signal from which the noise signal is removed is transmitted to the
이하, 도 5 내지 도 8 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 부분방전 판정 방법에 대하여 설명하도록 한다. Hereinafter, a partial discharge determination method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 to 8.
도 5는 부분방전 판정 방법을 도시한 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a partial discharge determination method.
먼저, 전력기기에서 발생하는 전자기파 신호를 감지하는 단계(S210)가 수행된다. First, a step (S210) of detecting an electromagnetic wave signal generated from a power device is performed.
그 후, 감지된 전자기파 신호를 필터링하는 단계(S220)가 수행된다. 앞서 언급된 것처럼, 이 필터링에는 고역통과필터(HPF)와 저역통과필터(LPF)가 사용되어, 감지된 전자기파 신호는 500MHz 내지 1.5GHz의 대역만을 남기고 필터링 된다. 이를 통해 1차적인 잡음 제거가 수행된다. Thereafter, the step S220 of filtering the sensed electromagnetic wave signal is performed. As mentioned earlier, this filtering uses a high pass filter (HPF) and a low pass filter (LPF) so that the sensed electromagnetic signal is filtered leaving only the band of 500 MHz to 1.5 GHz. This results in primary noise cancellation.
그 후, 필터링된 전자기파 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계(S230)가 수행되고, 변환된 디지털 신호는 단계(S240)로 전달된다. Thereafter, the step S230 of converting the filtered electromagnetic wave signal into a digital signal is performed, and the converted digital signal is transferred to step S240.
그 후, 상용주파 동기 신호의 검출 및 제거 단계(S240)가 수행된다. 단계(S240)에서는, 앞선 단계(S230)에서 전달된 디지털 신호와, 상용 주파수의 고주파 신호의 비교를 수행한다. 비교가 이루어진 후, 디지털 신호에 상용 주파수의 고주파 신호가 존재하는지를 판단한다. 디지털 신호에 상용 주파수의 고주파 신호가 존재한다고 판단되면, 디지털 신호에서 고주파 신호와 동일한 부분, 잡음 신호라 간주되는 부분을 제거한다. 이때 제거되는 신호는 전동기, 방전등, 집진기, 아크 용접기 운전 중 발생되는 외부 잡음 등이 포함된다. 그 후, 잡음 신호가 제거된 디지털 신호는 단계(S250)로 전달된다. 반면, 디지털 신호에 상용 주파수의 고주파 신호가 존재하지 않는다고 판단되면, 이 디지털 신호는 단계(S250)로 전달된다. 앞서 언급된 것처럼, 단계(S240)로부터 단계(S250)로 전달된 즉, 앞선 과정을 거쳐, 고조파 신호가 제거되거나, 이를 포함하지 않는 디지털 신호는 이하에서 제 1 필터링 신호로 언급된다.Thereafter, the step of detecting and removing the commercial frequency synchronizing signal (S240) is performed. In step S240, the digital signal transmitted in the previous step S230 is compared with a high frequency signal of a commercial frequency. After the comparison is made, it is determined whether a high frequency signal of a commercial frequency exists in the digital signal. If it is determined that a high frequency signal of commercial frequency exists in the digital signal, the same part as the high frequency signal and the part considered to be a noise signal are removed from the digital signal. At this time, the signal to be removed includes an external noise generated during operation of the electric motor, discharge lamp, dust collector, arc welding machine. Thereafter, the digital signal from which the noise signal has been removed is transferred to step S250. On the other hand, if it is determined that there is no high frequency signal of the commercial frequency in the digital signal, the digital signal is transferred to step S250. As mentioned above, the digital signal transmitted from step S240 to step S250, i.e., through the foregoing process, from which the harmonic signal is removed or does not include it is referred to as a first filtering signal below.
그 후, 휴대폰 신호의 검출 및 제거 단계(S250)가 수행된다. 단계(S250)에서는 단계(S240)로부터 전달된 신호, 즉 제 1 필터링 신호와, 데이터베이스에 저장된 휴대폰 신호의 비교를 수행한다. 비교가 이루어진 후, 제 1 필터링 신호에 통신 데이터 신호가 존재하는지를 판단한다. 단계(S240)와 마찬가지로, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 포함된다고 판단되면 제 1 필터링 신호에 포함된 휴대폰 신호는 잡음 신호로 간주되고, 제거된다. 그 후, 휴대폰 신호가 제거된 제 1 필터링 신호는 단계(S260)로 전달된다. 반면, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 존재하지 않는다고 판단되면, 제 1 필터링 신호는 단계(S260)로 전달된다. 앞서 언급된 것처럼, 단계(S250)로부터 단계(S260)로 전달된 즉, 앞선 과정을 거쳐, 휴대폰 신호가 제거되거나, 이를 포함하지 않는 제 1 필터링 신호는 이하에서 제 2 필터링 신호로 언급된다.Thereafter, the detecting and removing of the cellular phone signal (S250) is performed. In operation S250, the signal transmitted from operation S240, that is, the first filtering signal and the cellular phone signal stored in the database are compared. After the comparison is made, it is determined whether a communication data signal exists in the first filtering signal. As in step S240, when it is determined that the mobile phone signal is included in the first filtering signal, the mobile phone signal included in the first filtering signal is regarded as a noise signal and removed. Thereafter, the first filtering signal from which the cellular phone signal has been removed is transferred to step S260. On the other hand, if it is determined that the cellular phone signal does not exist in the first filtering signal, the first filtering signal is transferred to step S260. As mentioned above, the first filtering signal transmitted from step S250 to step S260, i.e., through the foregoing process, from which the cellular phone signal is removed or does not include it is referred to as a second filtering signal below.
여기서, 단계(S240, S250)에서 수행되는 검출 단계들은 하드웨어적인 방법을 이용하는 반면, 아래의 단계(S260)에서 수행되는 검출 단계는 소프트웨어적인 방법을 이용한다.Here, the detection steps performed in steps S240 and S250 use a hardware method, while the detection steps performed in step S260 below use a software method.
그 후, 기타 잡음 신호의 검출 및 제거 단계(S260)가 수행된다. 단계(S260)에서는 단계(S250)로부터 전달된 신호, 즉 제 2 필터링 신호와, 기타 외부 신호 제거 프로그램에 저장된 데이터베이스의 비교를 수행한다. 앞서 언급한 바와 같이, 기타 외부 신호 제거 프로그램은 차단기 동작 시 그리고 낙뢰가 생길 때 발생하는 전자기파 신호를 포함하는 기타 외부 신호를 검출할 수 있다. 앞선 단계(S240, S250)와 마찬가지로, 비교가 수행된 후, 제 2 필터링 신호에 기타 외부 신호가 존재하는지가 판단한다. 제 2 필터링 신호에 기타 외부 신호가 존재한다고 판단되면, 제 2 필터링 신호에 포함된 기타 외부 신호는 잡음 신호로 간주되어, 제 2 필터링 신호에서 기타 외부 신호는 제거된다. 그 후, 기타 외부 신호가 제거된 제 2 필터링 신호는 단계(S270)로 전달된다. 반면 제 2 필터링 신호에 기타 외부 신호가 존재하지 않는다고 판단되면, 제 2 필터링 신호는 단계(S270)로 전달된다. 앞서 언급한 것처럼, 단계(S260)로부터 단계(S270)로 전달되는 즉, 앞선 과정을 거쳐, 휴대폰 신호가 제거되거나, 이를 포함하지 않는 제 2 필터링 신호는 이하에서 제 3 필터링 신호로 언급된다.Then, the step of detecting and removing other noise signals (S260) is performed. In operation S260, a comparison between the signal transmitted from operation S250, that is, the second filtering signal, and a database stored in another external signal removal program is performed. As mentioned earlier, other external signal removal programs can detect other external signals, including electromagnetic signals that occur during breaker operation and when lightning strikes occur. As in the preceding steps S240 and S250, after the comparison is performed, it is determined whether other external signals exist in the second filtering signal. If it is determined that other external signals exist in the second filtering signal, the other external signals included in the second filtering signal are regarded as noise signals, and the other external signals are removed from the second filtering signal. Thereafter, the second filtering signal from which the other external signal has been removed is transferred to step S270. On the other hand, if it is determined that no other external signal exists in the second filtering signal, the second filtering signal is transferred to step S270. As mentioned above, the second filtering signal that is transferred from step S260 to step S270, that is, the cell phone signal is removed or does not include it, is referred to as a third filtering signal below.
또한, 앞서 서술된 검출 단계(S240, S250, S260)는 여러 실험 데이터를 통해 잡음의 빈도수가 높은 순으로 배치되어 있다. 하지만, 이들 단계(S240, S250, S260)의 순서는 임의로 변경될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.In addition, the above-described detection steps (S240, S250, S260) are arranged in order of high frequency of noise through various experimental data. However, it should be understood that the order of these steps S240, S250, S260 may be arbitrarily changed.
그 후, 제 3 필터링 신호는 통신부를 거쳐 외부 서버로 전달된다(S270). 여기서 제 3 필터링 신호는 앞선 필터링 단계들을 거친 신호이므로, 잡음 신호를 포함하지 않는 부분방전 신호이다. 또한, 제 3 필터링 신호는 앞서 언급한 것처럼, PRPD 및 PRPS등을 포함하는 분석방법을 통하여 부분방전의 유형을 판정하는데 사용된다.
Thereafter, the third filtering signal is transmitted to the external server through the communication unit (S270). The third filtering signal is a partial discharge signal that does not include a noise signal since the third filtering signal is a signal that has undergone the previous filtering steps. In addition, as described above, the third filtering signal is used to determine the type of partial discharge through an analysis method including PRPD and PRPS.
이하 도 6 내지 도 8을 참조로, 본 발명의 잡음 제거 방법에 포함된 단계(S240), 단계(S250) 및 S(260)에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.6 to 8, steps S240, S250, and S 260 included in the method for removing noise of the present invention will be described in more detail.
도 6은 단계(S240)를 더 구체적으로 도시하는 흐름도이다.6 is a flowchart showing step S240 in more detail.
먼저, 단계(241)에서 단계(230)로부터 전달된 디지털 신호를 수신한다. 그 후, 앞서 언급한 것처럼 상용으로 사용되는 주파수(50/60Hz)를 기초로 수십 개의 고조파 신호 데이터를 생성한다(S242). 그 후, 디지털 신호와 고조파 신호 데이터를 비교하고(S243), 디지털 신호에 고조파 신호 데이터가 존재하는지를 판단한다(S244). 단계(S244)에서, 디지털 신호에 고조파 신호와 동일한 부분이 존재한다고 판단되면, 디지털 신호에 포함된 고조파 신호와 동일한 부분, 즉 잡음 신호의 제거를 수행한다. 그 후, 이 잡음 신호가 제거된 디지털 신호는 휴대폰 신호 검출부로 전달되고(S245), 단계(S250)가 수행된다. 반면, 디지털 신호에 고조파 신호가 존재하지 않는다고 판단되면, 이러한 디지털 신호는 바로 휴대폰 신호 검출부로 전달되고(S245), 단계(S250)가 수행된다. 위에서 언급한 것처럼, 앞선 과정을 거쳐 고조파 신호가 제거되거나, 고조파 신호를 포함하지 않는 디지털 신호는 제 1 필터링 신호로 언급된다.First, in step 241, a digital signal transmitted from step 230 is received. Thereafter, as described above, dozens of harmonic signal data are generated based on commercially used frequencies (50/60 Hz) (S242). Thereafter, the digital signal and the harmonic signal data are compared (S243), and it is determined whether harmonic signal data exists in the digital signal (S244). If it is determined in step S244 that the same part as the harmonic signal exists in the digital signal, the same part as the harmonic signal included in the digital signal, that is, the noise signal is removed. Thereafter, the digital signal from which the noise signal has been removed is transferred to the cellular phone signal detector (S245), and step S250 is performed. On the other hand, if it is determined that no harmonic signal exists in the digital signal, the digital signal is immediately transmitted to the mobile phone signal detection unit (S245), and step S250 is performed. As mentioned above, the harmonic signal is removed through the above process, or the digital signal that does not include the harmonic signal is referred to as the first filtering signal.
도 7은 단계(S250)를 더 구체적으로 도시하는 흐름도이다.7 is a flowchart illustrating step S250 in more detail.
먼저, 단계(S251)에서, 제 1 필터링 신호를 수신한다. 그 후, 데이터베이스에 저장된 휴대폰 신호를 취득한다(S252). 여기서, 데이터베이스에 저장된 휴대폰 신호는 휴대폰의 발신 신호, 통화 신호 및 데이터 통신 신호 중 적어도 하나를 포함한다. 그 후, 제 1 필터링 신호와 휴대폰 신호의 비교 단계(S253)가 이루어진 후, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 포함되는지 판단하는 단계(S254)가 이루어진다. 단계(S254)에서, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 포함된다고 판단되면, 제 1 필터링 신호에서, 휴대폰 신호와 동일한 부분 즉, 잡음 신호의 제거 단계(S256)가 수행된다. 그 후, 이 잡음 신호가 제거된 제 1 필터링 신호는 기타 외부 신호 검출부로 전달되고(S255), 단계(S260)가 수행된다. 반면, 단계(S254)에서, 제 1 필터링 신호에 휴대폰 신호가 포함되지 않는다고 판단되면, 이 제 1 필터링 신호는 바로 기타 외부 신호 검출부로 전달되고(S255), 단계(S260)가 수행된다. 위에서 언급한 것처럼, 앞선 과정을 거쳐 휴대폰 신호가 제거되거나, 휴대폰 신호를 포함하지 않는 제 1 필터링 신호는 제 2 필터링 신호로 언급된다.First, in step S251, a first filtering signal is received. Thereafter, the cellular phone signal stored in the database is acquired (S252). Here, the cellular phone signal stored in the database includes at least one of an outgoing signal, a call signal, and a data communication signal of the cellular phone. Thereafter, after comparing the first filtering signal with the mobile phone signal (S253), a step (S254) of determining whether the mobile phone signal is included in the first filtering signal is performed. In step S254, when it is determined that the mobile phone signal is included in the first filtering signal, the same part as the mobile phone signal, that is, removing the noise signal (S256) is performed in the first filtering signal. Thereafter, the first filtering signal from which the noise signal has been removed is transferred to the other external signal detector (S255), and step S260 is performed. On the other hand, if it is determined in step S254 that the mobile phone signal is not included in the first filtering signal, the first filtering signal is directly transmitted to the other external signal detection unit (S255), and step S260 is performed. As mentioned above, the first filtering signal that is removed or does not include the cellular phone signal through the foregoing process is referred to as the second filtering signal.
도 8은 단계(S260)를 더 구체적으로 도시하는 흐름도이다.8 is a flowchart showing step S260 in more detail.
먼저, 단계(S261)에서 제 2 필터링 신호를 수신한다. 그 후, 단계(S262)에서 기타 외부 신호 제거 프로그램에 저장된 데이터 베이스로부터 기타 외부 신호를 취득한다. 여기서, 기타 외부 신호는 앞서 언급한 것처럼, 차단기 동작 또는 낙뢰가 생길 때 발생하는 전자기파 신호를 의미한다. 따라서, 기타 외부 신호 제거 프로그램은 이들 전자기파 신호 각각을 검출할 수 있는 프로그램이다. 여기서, 이 기타 외부 신호 제거 프로그램에 대한 상세한 설명과 예시에 대해서는 위에서 도 4를 참조로 설명되었으므로, 이에 대한 설명은 생략된다. 단계(S263)에서의 제 2 필터링 신호와 기타 외부 신호와의 비교를 거친 후, 제 2 필터링 신호에 기타 외부 신호가 존재하는지 판단하는 단계(S264)가 이루어진다. 단계(S264)에서, 제 2 필터링 신호에 기타 외부 신호가 존재한다고 판단되면, 제 2 필터링 신호에서 기타 외부 신호와 동일한 부분, 즉 잡음 신호의 제거를 수행한다(S266). 그 후, 이 잡음 신호가 제거된 제 2 필터링 신호는 통신부로 전달되어(S265), 외부 서버로 송신된다. 반면, 제 2 필터링 신호에 기타 외부 신호가 포함되지 않는다고 판단되면, 제 2 필터링 신호는 바로 통신부로 전달되어(S265), 외부 서버로 송신된다. 앞서 언급한 것처럼, 잡음 신호가 제거되거나, 잡음 신호가 존재하지 않는 제 2 필터링 신호는 제 3 필터링 신호로 언급된다.
First, in step S261, a second filtering signal is received. Then, in step S262, other external signals are acquired from a database stored in the other external signal removing program. Here, the other external signal refers to the electromagnetic wave signal generated when the breaker operation or lightning occurs as mentioned above. Therefore, the other external signal removing program is a program capable of detecting each of these electromagnetic wave signals. Here, since the detailed description and example of this other external signal removal program have been described with reference to FIG. 4 above, the description thereof will be omitted. After comparing the second filtering signal with other external signals in step S263, it is determined whether other external signals exist in the second filtering signal (S264). If it is determined in step S264 that the other external signal exists in the second filtering signal, the same part as the other external signal in the second filtering signal, that is, the noise signal is removed (S266). Thereafter, the second filtering signal from which the noise signal has been removed is transmitted to the communication unit (S265) and transmitted to an external server. On the other hand, if it is determined that no other external signal is included in the second filtering signal, the second filtering signal is immediately transmitted to the communication unit (S265) and transmitted to the external server. As mentioned above, the second filtering signal from which the noise signal is removed or no noise signal is referred to as the third filtering signal.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
As described above, the best embodiment has been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10 : 부분방전 판정 장치 100 : 잡음 제거 장치
110 : 센서부 120 : RF 신호 처리부
130 : 상용주파 동기 신호 검출부
140 : 휴대폰 신호 검출부 150 : 기타 외부 신호 검출부
160 : 통신부 200 : 서버10: partial discharge determination device 100: noise removing device
110: sensor unit 120: RF signal processing unit
130: commercial frequency synchronization signal detection unit
140: mobile phone signal detector 150: other external signal detector
160: communication unit 200: server
Claims (16)
상기 감지된 전자기파 신호를 필터링하고, 상기 필터링된 전자기파 신호를 디지털 신호로 변환하는 RF 신호 처리부;
상기 디지털 신호에 포함된 상용주파 동기 신호를 제거하여 제 1 필터링 신호를 생성하는 상용주파 동기 신호 검출부;
상기 제 1 필터링 신호에 포함된 휴대폰 신호를 제거하여 제 2 필터링 신호를 생성하는 휴대폰 신호 검출부;
상기 제 2 필터링 신호에 포함된 기타 외부 신호를 제거하여 제 3 필터링 신호를 생성하는 기타 외부 신호 검출부; 및
부분방전 판정 기능을 하는 서버에 상기 제 3 필터링 신호를 송신하는 통신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 장치.Sensor unit for detecting the electromagnetic wave signal generated from the power device;
An RF signal processor for filtering the detected electromagnetic wave signal and converting the filtered electromagnetic wave signal into a digital signal;
A commercial frequency synchronization signal detector for generating a first filtering signal by removing the commercial frequency synchronization signal included in the digital signal;
A mobile phone signal detector for generating a second filtering signal by removing the mobile phone signal included in the first filtering signal;
An other external signal detector which generates a third filtering signal by removing other external signals included in the second filtering signal; And
And a communication unit which transmits the third filtering signal to a server which performs a partial discharge determination function.
상기 상용주파 동기 신호 검출부는,
상용 주파수의 고조파 신호를 생성한 후, 상기 고조파 신호와 상기 디지털 신호의 위상, 신호 크기 및 사이클당 신호수 중 적어도 하나를 비교하는 동기 신호 비교기; 및
상기 고조파 신호와 동일한 부분이 상기 디지털 신호에 존재한다고 판단되면 상기 디지털 신호에서 상기 동일한 부분을 제거하고 제 1 필터링 신호를 생성하는 동기 신호 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 장치.The method of claim 1,
The commercial frequency synchronization signal detector,
A synchronizing signal comparator for generating a harmonic signal of a commercial frequency, and then comparing at least one of phase, signal magnitude, and number of signals per cycle of the harmonic signal and the digital signal; And
And determining that the same portion as the harmonic signal exists in the digital signal, and including a synchronous signal filtering unit for removing the same portion from the digital signal and generating a first filtering signal. Device.
상기 휴대폰 신호 검출부는,
상기 제 1 필터링 신호와, 데이터베이스에 포함된 휴대폰 발신 신호, 휴대폰 통화 신호 및 휴대폰 데이터 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 휴대폰 신호를 비교하는 휴대폰 신호 비교기; 및
상기 휴대폰 신호와 동일한 부분이 상기 제 1 필터링 신호에 존재한다고 판단되면 상기 제 1 필터링 신호에서 상기 동일한 부분을 제거하고 제 2 필터링 신호를 생성하는 휴대폰 신호 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 장치.The method of claim 1,
The mobile phone signal detection unit,
A mobile phone signal comparator for comparing the first filtering signal with a mobile phone signal including at least one of a mobile phone outgoing signal, a mobile phone call signal, and a mobile phone data communication signal included in a database; And
And a mobile phone signal filtering unit for removing the same part from the first filtering signal and generating a second filtering signal when it is determined that the same part as the mobile phone signal exists in the first filtering signal. Partial discharge determination device having.
상기 기타 외부 신호 검출부는,
상기 제 2 필터링 신호와, 기타 외부 신호 제거 프로그램에 포함된 차단기 동작 신호 및 낙뢰 발생 신호를 포함하는 기타 신호 데이터를 비교하는 기타 신호 비교기; 및
상기 기타 신호 데이터와 동일한 부분이 상기 제 2 필터링 신호에 존재한다고 판단되면 상기 제 2 필터링 신호에서 상기 동일한 부분을 제거하고 제 3 필터링 신호를 생성하는 기타 신호 필터링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 장치.The method of claim 1,
The other external signal detector,
A miscellaneous signal comparator for comparing the second filtering signal with other signal data including a circuit breaker operation signal and a lightning generation signal included in the other external signal removing program; And
And a second signal filtering unit which removes the same part from the second filtering signal and generates a third filtering signal when it is determined that the same part as the other signal data exists in the second filtering signal. Partial discharge determination device having a.
상기 기타 외부 신호 검출부는,
차단기 동작 신호 비교 프로그램 및 낙뢰발생 신호 비교 프로그램 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제 3 필터링 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 장치.The method of claim 1,
The other external signal detector,
And the third filtering signal is generated using at least one of a circuit breaker operation signal comparison program and a lightning strike signal comparison program.
상기 RF 신호 처리부는,
기설정된 하한치 및 상한치의 대역 외에 존재하는 감지된 신호를 필터링하는 것을 특징으로 하는 부분방전 판정 장치.The method of claim 1,
The RF signal processing unit,
Partial discharge determination device, characterized in that for filtering the detected signal existing outside the band of the predetermined lower limit and the upper limit.
상기 기설정된 하한치는 500MHz이고, 상기 기설정된 상한치는 1.5GHz인 것을 특징으로 하는 부분방전 판정 장치.The method according to claim 6,
The predetermined lower limit is 500 MHz, and the predetermined upper limit is 1.5 GHz characterized in that the device.
상기 RF 신호 처리부는,
저역 통과 필터(LPF)와 고역 통과 필터(HPF) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분방전 판정 장치.The method of claim 1,
The RF signal processing unit,
And at least one of a low pass filter (LPF) and a high pass filter (HPF).
상기 서버는,
PRPS(Phase Resolved Pulse Sequence) 및 PRPD(Phase Resolved Partial Discharge) 중 적어도 하나를 포함하는 분석방법을 이용하여, 상기 제 3 필터링 신호를 분석하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 장치.The method of claim 1,
The server comprises:
And analyzing the third filtering signal using an analysis method including at least one of a phase resolved pulse sequence (PRPS) and a phase resolved partial discharge (PRPD).
상기 감지된 전자기파 신호를 필터링하고, 상기 필터링된 전자기파 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계;
상기 디지털 신호에 포함된 상용주파 동기 신호를 제거하여 제 1 필터링 신호를 생성하는 단계;
상기 제 1 필터링 신호에 포함된 휴대폰 신호를 제거하여 제 2 필터링 신호를 생성하는 단계;
상기 제 2 필터링 신호에 포함된 기타 외부 신호를 제거하여 제 3 필터링 신호를 생성하는 단계; 및
부분방전 판정 기능을 하는 서버에 상기 제 3 필터링 신호를 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 방법.Detecting an electromagnetic wave signal generated from the power device;
Filtering the sensed electromagnetic wave signal and converting the filtered electromagnetic wave signal into a digital signal;
Generating a first filtering signal by removing a commercial frequency synchronization signal included in the digital signal;
Generating a second filtering signal by removing a mobile phone signal included in the first filtering signal;
Generating a third filtering signal by removing other external signals included in the second filtering signal; And
And transmitting the third filtering signal to a server that performs a partial discharge determination function.
상기 제 1 필터링 신호를 생성하는 단계는,
상용 주파수의 고조파 신호를 생성한 후, 상기 고조파 신호와 상기 디지털 신호의 위상, 신호 크기 및 사이클당 신호수 중 적어도 하나를 비교하는 단계; 및
상기 고조파 신호와 동일한 부분이 상기 디지털 신호에 존재한다고 판단되면 상기 디지털 신호에서 상기 동일한 부분을 제거하고 제 1 필터링 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 방법.The method of claim 10,
The generating of the first filtering signal may include:
Generating a harmonic signal of a commercial frequency, and comparing at least one of phase, signal magnitude, and number of signals per cycle of the harmonic signal and the digital signal; And
And if it is determined that the same portion as the harmonic signal exists in the digital signal, removing the same portion from the digital signal and generating a first filtering signal.
상기 제 2 필터링 신호를 생성하는 단계는,
상기 제 1 필터링 신호와, 데이터베이스에 포함된 휴대폰 발신 신호, 휴대폰 통화 신호 및 휴대폰 데이터 통신 신호 중 적어도 하나를 포함하는 휴대폰 신호를 비교하는 단계; 및
상기 휴대폰 신호와 동일한 부분이 상기 제 1 필터링 신호에 존재한다고 판단되면 상기 제 1 필터링 신호에서 상기 동일한 부분을 제거하고 제 2 필터링 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 방법.The method of claim 10,
The generating of the second filtering signal may include:
Comparing the first filtering signal with a mobile phone signal including at least one of a mobile phone outgoing signal, a mobile phone call signal, and a mobile phone data communication signal included in a database; And
And if it is determined that the same portion as the cellular phone signal exists in the first filtering signal, removing the same portion from the first filtering signal and generating a second filtering signal. Discharge determination method.
상기 제 3 필터링 신호를 생성하는 단계는,
상기 제 2 필터링 신호와, 기타 외부 신호 제거 프로그램에 포함된 차단기 동작 신호 및 낙뢰 발생 신호를 포함하는 기타 신호 데이터를 비교하는 단계; 및
상기 기타 신호 데이터와 동일한 부분이 상기 제 2 필터링 신호에 존재한다고 판단되면 상기 제 2 필터링 신호에서 상기 동일한 부분을 제거하고 제 3 필터링 신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 방법.The method of claim 10,
The generating of the third filtering signal may include:
Comparing the second filtering signal with other signal data including a circuit breaker operation signal included in the external signal removing program and a lightning occurrence signal; And
And if it is determined that the same portion as the other signal data exists in the second filtering signal, removing the same portion from the second filtering signal and generating a third filtering signal. Partial discharge determination method.
상기 제 3 필터링 신호를 생성하는 단계는,
차단기 동작 신호 비교 프로그램 및 낙뢰발생 신호 비교 프로그램 중 적어도 하나를 이용하여 상기 제 3 필터링 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 방법.The method of claim 10,
The generating of the third filtering signal may include:
And generating the third filtering signal using at least one of a circuit breaker operation signal comparison program and a lightning strike signal comparison program.
상기 필터링된 전자기파 신호를 디지털 신호로 변환하는 단계는,
기설정된 하한치 및 상한치의 대역 외에 존재하는 감지된 신호를 필터링하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 부분방전 판정 방법.The method of claim 10,
Converting the filtered electromagnetic wave signal into a digital signal,
Partial discharge determination method characterized in that the filtering by the detected signal existing outside the band of the predetermined lower limit and the upper limit.
상기 서버는,
PRPS 및 PRPD 중 적어도 하나를 포함하는 분석방법을 이용하여, 상기 제 3 필터링 신호를 분석하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 잡음 제거 기능을 갖는 부분방전 판정 방법.
The method of claim 10,
The server comprises:
And analyzing the third filtering signal using an analysis method including at least one of PRPS and PRPD.
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