KR102243313B1 - PARTIAL DISCHARGE JUDGING METHOD and DIAGNOSTIC SYSTEM - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 부분방전 판단 방법은, 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 개별 판단 단계; 및 상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 비교 센서에서 센싱된 신호를 이용하여 잡음 여부를 판단하는 복합 판단 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복합 판단 단계는, 상기 우열 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 하나 이상의 추가 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계; 상기 추가 비교 센서에서 센싱된 신호에서, 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호 대비 상기 추가 비교 센서와 상기 부분방전 센서의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 판단하는 단계; 및 상기 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단 단계를 더 포함할 수 있다.A method for determining partial discharge according to an aspect of the present invention includes an individual determination step of determining whether there is noise by analyzing a pattern of a signal sensed by a partial discharge sensor; And a complex determination step of determining whether there is noise using a signal that is not determined as noise in the individual determination step and a signal sensed by a comparison sensor at the same time as the corresponding signal.
Here, the complex determination step may include: acquiring a signal that is not determined as noise in the superiority or inferiority determination step and a signal sensed by one or more additional comparison sensors at the same time as the corresponding signal; Determining whether attenuation according to a distance between the additional comparison sensor and the partial discharge sensor has occurred in the signal sensed by the additional comparison sensor compared to a signal that is not determined as noise; And an attenuation determining step of determining that the attenuation has occurred as a partial discharge signal rather than noise.

Description

부분방전 판단 방법 및 진단 시스템{PARTIAL DISCHARGE JUDGING METHOD and DIAGNOSTIC SYSTEM} Partial discharge judgment method and diagnostic system {PARTIAL DISCHARGE JUDGING METHOD and DIAGNOSTIC SYSTEM}

본 발명은 가스절연개폐장치(GIS)나 변압기에서 발생하는 부분방전을 판단하기 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 개폐장치 등에서 발생하는 방전신호의 센싱 위치에 따른 감쇠에 기반하여 외부 신호와 GIS 내부신호를 구별하여 부분방전 현상을 판단하기 위한 방법 및 진단 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a method for determining a partial discharge occurring in a gas insulated switchgear (GIS) or a transformer. More specifically, the present invention relates to a method and a diagnostic system for determining a partial discharge phenomenon by distinguishing an external signal from a GIS internal signal based on attenuation according to a sensing position of a discharge signal generated in a switching device or the like.

전기 에너지의 중요성은 아무리 강조해도 지나치지 않을 정도로 오늘날 전기 에너지는 다양한 산업 분야에서 널리 이용되고 있다. 이와 같은 전기 에너지는 전력 계통(Electric Power System)이라 불리는 시스템을 통하여 생산되고 수송된다.The importance of electric energy cannot be overemphasized, so today electric energy is widely used in various industrial fields. Such electrical energy is produced and transported through a system called the Electric Power System.

다양한 형태의 발전소에서 생산된 전기 에너지는 고압 송전 설비와 변전소를 거쳐 배전 설비에 전달되고, 배전 설비는 전달받은 전기 에너지를 다시 각 수용가에 공급하는 역할을 수행한다. 수용가는 배전선로를 통해 배전 설비로부터 공급받은Electric energy produced in various types of power plants is delivered to distribution facilities through high-voltage transmission facilities and substations, and the distribution facilities serve to supply the received electrical energy back to each customer. The customer is supplied from the distribution facility through the distribution line.

전기 에너지를 이용하여 다양한 전기 장치를 이용하게 된다.Various electric devices are used by using electric energy.

발전소에서 생산된 전기 에너지는 전송에 따른 손실을 최소화하기 위해 고압의 신호로 송전된다. 그러나 송전선을 따라 흐르는 수십 ~ 수백 kV 에 이르는 고압의 전기 신호는 각 수용가에서 직접 사용하기에는 지나치게 전압이 높아, 가정 또는 공장에서 사용 가능한 낮은 전압의 신호로 변환될 필요가 있다.The electrical energy produced by the power plant is transmitted as a high-voltage signal to minimize transmission losses. However, high-voltage electrical signals of tens to hundreds of kV flowing along a transmission line are too high to be directly used by each customer, and need to be converted into low-voltage signals that can be used in homes or factories.

이와 같은 역할을 하는 것이 변전소(Substation)이다. 변전소는 송전선로(Transmission Line)와 배전선로(Distribution Line)의 사이에 위치하여, 높은 송전 전압을 낮은 배전 전압으로 변환시켜 준다. 변전소에는 송전선로와 배전선로를 연결하거나 분리하기 위한 개폐장치(Switchgear)가 설치되어 있는데, Substations play this role. The substation is located between a transmission line and a distribution line, and converts a high transmission voltage into a low distribution voltage. The substation is equipped with a switchgear to connect or separate the transmission line and the distribution line.

가스절연개폐장치는 그 종류에 따라 유입식, 자기식, 공기식 등으로 나뉘며, 특히 절연 내력이 우수한 SF6 가스를 이용하는 가스 절연 개폐장치(GIS: Gas Insulated Switchgear)가 널리 쓰이고 있다. 그러나 아무리 뛰어난 절연 성능을 가지고 있다고 해도 전력 계통의 특성상 한 번의 절연 사고가 미치는 사회적 혼란 또는 경제적 손실 등의 파급 효과가 워낙 크기때문에 절연 사고 예방을 위해 철저한 점검이 필수적이다.Gas insulated switchgear is divided into inflow type, magnetic type, pneumatic type, etc. according to the type. In particular, gas insulated switchgear (GIS) using SF6 gas having excellent dielectric strength is widely used. However, no matter how excellent the insulation performance is, due to the nature of the power system, the ripple effect such as social confusion or economic loss caused by a single insulation accident is so great that a thorough inspection is essential to prevent insulation accidents.

특히, 전력 수요의 증가와 인구의 대도시 집중화에 따른 수송 설비 확충의 필요성이 갈수록 커지고 있어, 전력 설비의 규모와 용량이 점점 커져가고 있는 실정이다. 그러나 곳곳에 산재해 있는 대용량 전력 설비를 인력으로 점검하는 것은 완벽을 기해야 하는 사고 예방 점검에 적합하지 않을 뿐더러 사실상 불가능하다.In particular, the necessity of expanding transportation facilities due to the increase in power demand and the centralization of the population in large cities is increasing, and the scale and capacity of power facilities are gradually increasing. However, inspecting large-capacity power facilities scattered everywhere by manpower is not suitable for accident prevention inspection, which requires perfection, and is virtually impossible.

이에 따라, 가스절연개폐장치의 가장 대표적인 열화 원인인 부분방전 현상을 감지하기 위한 기술에 대한 연구가 널리 이루어지고 있다. 부분방전(PD: Partial Discharge)이란 높은 전압 스트레스 하에서 절연체의 주변 또는 설비내부를 따라 국부적으로 발생하는 방전 현상을 뜻한다. 부분방전의 발생 원인은 개폐장치 내부 절연물의 물리적 공극(Void), 도체의 불완전 접속(Floating), 도전성 이물질(Particle), 돌출된 모서리에 전계 집중(Corona)에 의해서 발생한다. 그러나 부분방전 현상은 눈에 보이지 않고 그 유형이 다양해서 검출하고 판단하기가 난해하고 이로인해 자동화가 매우 어렵다.Accordingly, research on a technique for detecting a partial discharge phenomenon, which is the most representative cause of deterioration of a gas insulated switchgear, has been widely conducted. Partial discharge (PD) refers to a discharge phenomenon that occurs locally around an insulator or along the inside of a facility under high voltage stress. The cause of partial discharge is caused by physical voids of the insulator inside the switchgear, incomplete floating of conductors, conductive particles, and electric field concentration (Corona) on the protruding corners. However, the partial discharge phenomenon is difficult to detect and judge because it is invisible and has a variety of types, which makes it very difficult to automate.

부분방전이 지속될 경우 절연 물질에 비가역적인 물리적, 화학적 변화를 가져올 수 있다. 이에 따라 가스절연개폐장치를 통한 전력 공급을 완전히 중단시키거나, 심각할 경우에는 설비의 절연파괴에 의한 고장과 설비피해를 야기할 수도 있다.If partial discharge continues, irreversible physical and chemical changes to the insulating material may occur. Accordingly, the supply of power through the gas insulated switchgear may be completely stopped, or in serious cases, it may cause a breakdown and damage to the facility due to the insulation breakdown of the facility.

한편, 가스절연개폐장치에 설치된 부분방전 감지 센서에는 부분방전으로 인한 전자기파 뿐만 아니라 이동통신 신호, GIS 외부 설비방전 등 다양한 전자기 신호들이 입력된다. 우리는 이러한 설비 외부의 방전 신호들을 외부 노이즈 라고 통칭한다. 즉, 외부 잡음 전자파가 가스절연개폐장치 내부로 유입되어 허위 부분방전 감지 결과를 만들거나, 외부 잡음 전자파가 실제 부분방전에 의하여 발생하는 실 부분방전 신호에 겹쳐져 진단을 어렵게 만드는 등 부분방전에 대한 판단이 용이하지 않다.On the other hand, the partial discharge detection sensor installed in the gas insulated switchgear inputs not only electromagnetic waves due to partial discharge, but also various electromagnetic signals such as mobile communication signals and discharge of equipment outside the GIS. We collectively refer to the discharge signals outside these facilities as external noise. That is, external noise electromagnetic waves flow into the gas insulated switchgear to create false partial discharge detection results, or external noise electromagnetic waves overlap the actual partial discharge signal generated by the actual partial discharge, making diagnosis difficult, etc. This is not easy.

도 1은 스펙트럼분석장치를 통해 가스절연개폐장치로부터 감지된 부분방전 진단시스템의 측정 파형을을 예시한 그래프이다. 도 1에 도시된 것처럼 부분방전 현상은 수백 MHz ~ 수 GHz 의 매우 넓은 주파수 대역에 걸쳐 나타나기 때문에, 이처럼 넓은 대역에 걸친 주파수 스펙트럼을 분석하기 위해서는 상당한 양의 연산을 필요로 한다. 실제 가스절연개폐장치 부분방전 진단에는 특정 주파수대역(500MHZ ~ 1.5GHZ) 대역의 전자파 신호를 취득하고 분석하는 방식을 적용한다. 부분방전 발생시 특정 주사수 대역의 센서를 통해 데이터를 취득하여 휴대용 진단 장비로 분석하거나 실시간 감시 및 예방 진단을 위한 온라인 부분방전 진단시스템에서 이용될 수 있다. 1 is a graph illustrating a measurement waveform of a partial discharge diagnosis system detected from a gas insulated switchgear through a spectrum analysis device. As shown in FIG. 1, since the partial discharge phenomenon appears over a very wide frequency band of several hundreds of MHz to several GHz, a considerable amount of computation is required to analyze the frequency spectrum over such a wide band. In the actual gas insulated switchgear partial discharge diagnosis, a method of acquiring and analyzing an electromagnetic wave signal in a specific frequency band (500MHZ ~ 1.5GHZ) is applied. When a partial discharge occurs, data can be acquired through a sensor of a specific number of scans and analyzed with portable diagnostic equipment, or can be used in an online partial discharge diagnosis system for real-time monitoring and preventive diagnosis.

부분방전 진단 시 측정된 신호는 취득된 패턴유형에 의해 가스절연개폐장치 내부에서 발생한 진성 부분방전과 외부 잡음 신호로 분류하는데, 이는 도 2a에 도시한 휴대폰 통신 신호 등 위상 특성이 없는 신호의 경우는 패턴을 통해 잡음으로 쉽게 판정하나, 도 2b 및 2c에 도시한 바와 같은 GIS 내부 부분방전 신호와 유사한 패턴을 생성하는 옥위 부싱 등 노이즈 신호원이 존재할 경우, 부분방전으로 판정하여 반복적인 오이벤트와 오경보를 생성할 위험이 상당하다.The signal measured during partial discharge diagnosis is classified into an intrinsic partial discharge and an external noise signal generated inside the gas insulated switchgear according to the acquired pattern type. Although it is easily judged as noise through the pattern, if there is a noise signal source such as an auxiliary bushing that generates a pattern similar to the GIS internal partial discharge signal as shown in Figs. 2b and 2c, it is determined as partial discharge and repetitive false events and false alarms. The risk of creating

외부 잡음 신호에 의한 오이벤트와 오경보가 지속 발생할 경우 시스템의 연산량이 증대되어 부분방전 데이터 통신량과 저장서버 활용의 문제가 발생하고 또한 시스템 자체의 신뢰도가 저하되어 결국에는 운영효과를 저하시키는 문제가 발생하게 된다. If false events and false alarms caused by external noise signals continue to occur, the amount of computation of the system increases, resulting in a problem of partial discharge data communication and storage server utilization, and the reliability of the system itself decreases, resulting in a problem that degrades operational effectiveness. It is done.

대한민국 등록공보 10-1887513Republic of Korea Registered Gazette 10-1887513

본 발명은 잡음으로 인한 오검출을 효과적으로 억제할 수 있는 부분방전 판단 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method for determining partial discharge that can effectively suppress erroneous detection due to noise.

본 발명은 부분방전 검출의 정확도를 높이고 부분방전 발생 위치를 제시하면서, 검출 장치의 하드웨어 또는 소프트웨어 복잡도를 감소시키고, 데이터 연산량 및 통신량을 낮출 수 있는 부분방전 판단 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a method for determining a partial discharge capable of increasing the accuracy of partial discharge detection and suggesting a partial discharge generation location, reducing the hardware or software complexity of a detection device, and lowering the amount of data computation and communication.

본 발명의 일 측면에 따른 부분방전 판단 방법은, 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 패턴을 진단유닛으로 분석하여 잡음 여부를 판단하는 개별 판단 단계; 및 상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 비교 센서에서 센싱된 신호를 이용하여 잡음 여부를 판단하는 복합 판단 단계를 포함할 수 있다.A method for determining partial discharge according to an aspect of the present invention includes an individual determination step of determining whether noise is present by analyzing a pattern of a signal sensed by a partial discharge sensor by a diagnostic unit; And a complex determination step of determining whether there is noise using a signal that is not determined as noise in the individual determination step and a signal sensed by a comparison sensor at the same time as the corresponding signal.

여기서, 상기 복합 판단 단계는, 상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계; 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호와 상기 비교 센서에서 센싱된 신호의 세기를 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과 상기 비교 센서에서 센싱된 신호가 더 크면 잡음으로 판단하는 우열 판단 단계를 포함할 수 있다.Here, the complex determination step may include: acquiring a signal that is not determined as noise in the individual determination step and a signal sensed by a comparison sensor at the same time as the corresponding signal; Comparing the strength of the signal sensed by the comparison sensor with the signal not determined as noise; And determining the superiority and inferiority of determining as noise if the signal sensed by the comparison sensor is larger as a result of the comparison.

여기서, 상기 복합 판단 단계는, 상기 우열 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 하나 이상의 추가 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계; 상기 추가 비교 센서에서 센싱된 신호에서, 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호 대비 상기 추가 비교 센서와 상기 부분방전 센서의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 판단하는 단계; 및 상기 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the complex determination step may include: acquiring a signal that is not determined as noise in the superiority or inferiority determination step and a signal sensed by one or more additional comparison sensors at the same time as the corresponding signal; Determining whether attenuation according to a distance between the additional comparison sensor and the partial discharge sensor has occurred in the signal sensed by the additional comparison sensor compared to the signal not determined as noise; And an attenuation determining step of determining that the attenuation has occurred as a partial discharge signal rather than noise.

여기서, 상기 복합 판단 단계는, 상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 하나 이상의 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계; 상기 비교 센서에서 센싱된 신호에서, 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호 대비 상기 비교 센서와 상기 부분방전 센서의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 판단하는 단계; 및 상기 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단 단계를 포함할 수 있다.Here, the complex determination step may include: acquiring a signal that is not determined as noise in the individual determination step and a signal sensed by one or more comparison sensors at the same time as the corresponding signal; Determining whether attenuation according to a distance between the comparison sensor and the partial discharge sensor has occurred compared to a signal not determined as noise in the signal sensed by the comparison sensor; And an attenuation determining step of determining that the attenuation has occurred as a partial discharge signal rather than noise.

여기서, 상기 개별 판단 단계에서는 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 주파수 패턴을 분석할 수 있다.Here, in the individual determination step, the frequency pattern of the signal sensed by the partial discharge sensor may be analyzed.

여기서, 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 상기 비교 센서에서 센싱된 신호의 패턴이 서로 유사한지 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.Here, the step of checking whether the pattern of the signal sensed by the partial discharge sensor and the signal sensed by the comparison sensor are similar to each other may be further included.

본 발명의 다른 측면에 따른 부분방전 진단 시스템은, 송배전선로 개폐장치 또는 변압기에서 발생되는 부분방전을 감지하기 위해 송배전 사이트 다수 지점에 설치된 다수 개의 부분방전 센서; 부분방전 신호와 혼동이 가능한 잡음 신호를 감지하기 위해 상기 송배전 사이트의 하나 이상의 지점에 설치된 노이즈 센서; 및 상기 부분방전 센서 및 노이즈 센서에서 센싱 신호들을 수집하고, 부분방전 여부를 진단하는 로컬 진단 장치를 포함하되,A partial discharge diagnosis system according to another aspect of the present invention includes a plurality of partial discharge sensors installed at multiple points of a transmission and distribution site to detect partial discharges occurring in a transmission/distribution line switching device or a transformer; A noise sensor installed at one or more points of the transmission and distribution site to detect a noise signal that may be confused with the partial discharge signal; And a local diagnostic device for collecting sensing signals from the partial discharge sensor and the noise sensor, and diagnosing whether or not the partial discharge is present,

상기 로컬 진단 장치는, 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호 및 동일한 시간에 상기 노이즈 센서에서 센싱된 신호를 이용하여, 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 잡음 여부를 판단할 수 있다.The local diagnosis apparatus may determine whether the signal sensed by the partial discharge sensor is noise using the signal sensed by the partial discharge sensor and the signal sensed by the noise sensor at the same time.

여기서, 상기 로컬 진단 장치는, 소정 기간 동안 상기 부분방전 센서 및 노이즈 센서에서 센싱 신호들을 수집하여 주기적으로 하기 진단 유닛으로 전달하는 로컬 유닛; 및 상기 로컬 유닛으부터 전달받은 센싱 신호들 중 동일한 시점에 센싱된 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 상기 노이즈 센서에서 센싱된 신호를 비교하여 잡음 여부를 판단하는 진단 유닛을 포함할 수 있다.Here, the local diagnosis apparatus includes: a local unit collecting sensing signals from the partial discharge sensor and the noise sensor for a predetermined period and periodically transmitting them to the following diagnosis unit; And a diagnostic unit that compares the signal sensed by the partial discharge sensor sensed at the same time among the sensing signals received from the local unit and the signal sensed by the noise sensor to determine whether there is noise.

여기서, 상기 로컬 진단 장치는, 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 주파수 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 개별 판단과, 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 상기 노이즈 센서에서 센싱된 신호의 세기를 비교하여, 상기 노이즈 센서에서 센싱된 신호가 더 크면 잡음으로 판단하는 우열 판단을 수행할 수 있다.Here, the local diagnosis device analyzes the frequency pattern of the signal sensed by the partial discharge sensor to determine whether there is noise, and the strength of the signal sensed by the partial discharge sensor and the signal sensed by the noise sensor. In comparison, if the signal sensed by the noise sensor is larger, superiority or inferiority may be determined to be determined as noise.

여기서, 상기 로컬 진단 장치가 부분방전으로 진단한 정보들을 취합하는 관리 서버를 더 포함할 수 있다.Here, the local diagnosis apparatus may further include a management server collecting information diagnosed by partial discharge.

여기서, 상기 로컬 진단 장치 또는 상기 관리 서버는, 특정 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 다른 부분방전 센서 또는 노이즈 센서에서 센싱된 신호의 세기를 비교하되, 상기 비교 대상 센서들의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 확인하여, 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단을 수행할 수 있다.Here, the local diagnostic device or the management server compares the strength of the signal sensed by the specific partial discharge sensor and the signal sensed by another partial discharge sensor or noise sensor, but attenuation occurs according to the distance of the comparison target sensors. If attenuation has occurred, it is possible to perform attenuation determination, which is determined as a partial discharge signal rather than noise.

상술한 구성에 따른 본 발명의 부분방전 판단 방법을 실시하면, 데이터 연산량 및 통신량을 증대시키지 않으면서도 잡음으로 인한 오검출을 효과적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.If the method for determining partial discharge according to the present invention is performed according to the above-described configuration, there is an advantage of effectively suppressing erroneous detection due to noise without increasing the amount of data computation and communication.

본 발명의 부분방전 판단 방법은 가스절연 개폐장치 예방진단 강화로 부분방전에 의한 설비 절연파괴 및 정전고장 위험요인을 사전에 제거할 수 있는 이점이 있다.The method for determining partial discharge of the present invention has the advantage of removing the risk factors of equipment insulation breakdown and electrostatic failure due to partial discharge by reinforcing the preventive diagnosis of the gas insulated switchgear.

본 발명의 부분방전 판단 방법은 온라인 부분방전 진단에 있어 잡음 판정 정확도 강화 및 결함원 위치추정 기능 추가로 운영신뢰도를 높일 수 있는 이점이 있다.The method for determining partial discharge of the present invention has the advantage of enhancing the accuracy of noise determination and improving operational reliability by adding a function to estimate the location of a defect source in on-line partial discharge diagnosis.

도 1은 가스절연개폐장치로부터 감지된 부분방전의 주파수 스펙트럼을 예시한 그래프.
도 2a 내지 2c는 부분방전 센서에서 감지될 수 있는 다양한 노이즈 신호들의 주파수 패턴을 나타낸 그래프.
도 3은 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법을 수행할 수 있는 부분방전 진단 시스템을 도시한 블록도.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도.
도 5는 다수개의 개폐장치들 및 부분방전 센서들을 구비하는 하나의 변전소에 대하여 센서 군집을 이용한 부분방전 과정을 설명하기 위한 회로도.
도 6은 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법의 다른 실시예를 도시한 흐름도.1 is a graph illustrating a frequency spectrum of a partial discharge detected from a gas insulated switchgear.
2A to 2C are graphs showing frequency patterns of various noise signals that can be detected by the partial discharge sensor.
3 is a block diagram showing a partial discharge diagnosis system capable of performing a partial discharge determination method according to the spirit of the present invention.
4 is a flowchart showing an embodiment of a method for determining partial discharge according to the spirit of the present invention.
5 is a circuit diagram for explaining a partial discharge process using a sensor cluster for one substation including a plurality of switching devices and partial discharge sensors.
6 is a flowchart showing another embodiment of a method for determining partial discharge according to the spirit of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. In describing the present invention, terms such as first and second may be used to describe various elements, but the elements may not be limited by terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.When a component is connected to or is referred to as being connected to another component, it can be understood that it is directly connected to or may be connected to the other component, but other components may exist in the middle. .

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

본 명세서에서, 포함하다 또는 구비하다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다. In the present specification, terms such as include or include are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, and one or more other features or numbers, It may be understood that the possibility of the presence or addition of steps, actions, components, parts, or combinations thereof, is not preliminarily excluded.

또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In addition, shapes and sizes of elements in the drawings may be exaggerated for clearer explanation.

도 3은 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법을 수행할 수 있는 부분방전 진단 시스템을 도시한다. 도시한 부분방전 진단 시스템은 가스절연 개폐장치(GIS)에서 발생하는 부분방전을 주위 환경에서 발생하는 잡음 신호와 구별하여 판단할 수 있는 온라인 진단 시스템이다.3 shows a partial discharge diagnosis system capable of performing a partial discharge determination method according to the spirit of the present invention. The illustrated partial discharge diagnosis system is an on-line diagnosis system capable of discriminating and determining a partial discharge occurring in a gas insulated switchgear (GIS) from a noise signal generated in the surrounding environment.

도시한 부분방전 진단 시스템은, 송배전선로 개폐장치에서 발생되는 부분방전을 감지하기 위해 송배전 사이트 다수 지점에 설치된 다수 개의 부분방전 센서(10); 부분방전 신호와 혼동이 가능한 잡음 신호를 감지하기 위해 상기 송배전 사이트의 하나 이상의 지점에 설치된 노이즈 센서(90); 상기 부분방전 센서(10) 및 노이즈 센서(90)에서 센싱 신호들을 수집하고, 부분방전 여부를 진단하는 로컬 진단 장치(100); 및 상기 로컬 진단 장치(100)가 부분방전으로 진단한 정보들을 취합하는 관리 서버(400)를 포함한다.The illustrated partial discharge diagnosis system includes: a plurality of partial discharge sensors 10 installed at a plurality of points in a transmission and distribution site to detect partial discharges occurring in a transmission/distribution line opening/closing device; A noise sensor 90 installed at one or more points of the transmission and distribution site to detect a noise signal that may be confused with the partial discharge signal; A local diagnostic device 100 for collecting sensing signals from the partial discharge sensor 10 and the noise sensor 90 and diagnosing whether or not the partial discharge has occurred; And a management server 400 that collects information diagnosed by the local diagnosis apparatus 100 through partial discharge.

여기서, 상기 로컬 진단 장치(100)는, 상기 부분방전 센서(10)에서 센싱된 신호와 상기 노이즈 센서(90)에서 센싱된 신호를 비교하여, 상기 부분방전 센서(10)에서 센싱된 신호의 잡음 여부를 판단한다.Here, the local diagnosis apparatus 100 compares the signal sensed by the partial discharge sensor 10 and the signal sensed by the noise sensor 90, and compares the signal sensed by the partial discharge sensor 10 to the noise of the signal sensed by the partial discharge sensor 10. Judge whether or not.

도시한 구조에서, 상기 로컬 진단 장치(100)는, 소정 기간 동안 상기 부분방전 센서(10) 및 노이즈 센서(90)에서 센싱 신호들을 수집하여 주기적으로 하기 진단 유닛으로 전달하는 로컬 유닛(120); 및 상기 로컬 유닛(120)으부터 전달받은 센싱 신호들 중 동일한 시점에 센싱된 상기 부분방전 센서(10)에서 센싱된 신호와 상기 노이즈 센서(90)에서 센싱된 신호를 비교하여 잡음 여부를 판단하는 진단 유닛(160)으로 이루어질 수 있다.In the illustrated structure, the local diagnostic apparatus 100 includes: a local unit 120 that collects sensing signals from the partial discharge sensor 10 and the noise sensor 90 for a predetermined period and periodically transmits the sensing signals to the following diagnostic units; And comparing the signal sensed by the partial discharge sensor 10 sensed at the same time among the sensing signals received from the local unit 120 and the signal sensed by the noise sensor 90 to determine whether there is noise. It may be made of a diagnosis unit 160.

도시한 로컬 유닛(120)은 다수개의 노이즈 센서(90)로부터 센싱된 신호를 소정 기간 동안 입력받아 저장하였다가, 상기 진단 유닛(160)으로 전송하는 기능을 수행한다. 이를 위해 상기 로컬 유닛(120)은 다수개의 노이즈 센서(90)로부터 입력되는 센싱 신호를 상기 진단 유닛(160)으로 전송하기 전까지 수집하는 데이터 수집 유닛(DAU : data acquisition unit) 및 상기 진단 유닛(160)과 데이터 통신을 수행하는 통신 유닛(CU : communication unit)을 구비할 수 있다.The illustrated local unit 120 performs a function of receiving and storing signals sensed from a plurality of noise sensors 90 for a predetermined period and then transmitting them to the diagnosis unit 160. To this end, the local unit 120 includes a data acquisition unit (DAU) and the diagnosis unit 160 that collects sensing signals input from a plurality of noise sensors 90 before being transmitted to the diagnosis unit 160. ) And a communication unit (CU) for performing data communication.

도시한 부분방전 진단 시스템의 각 구성요소들에 대한 상세 설명에 앞서, 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법을 설명하겠다.Prior to a detailed description of each component of the illustrated partial discharge diagnosis system, a method of determining partial discharge according to the spirit of the present invention will be described.

본 발명에서는 변전소 등 가스 절연 개폐장치(GIS)들이 설치된 환경에서 발생되는 각종 전자파 잡음과 가스 절연 개폐장치(GIS)의 부분방전시 발생되는 전자파 신호를 구분하기 위한 방안으로서, 3개의 방안을 복합적으로 적용할 것을 제시한다.In the present invention, as a method for distinguishing various electromagnetic wave noise generated in an environment in which gas insulated switchgear (GIS) is installed, such as a substation, and an electromagnetic wave signal generated during partial discharge of a gas insulated switchgear (GIS), three methods are combined. Present what to apply.

상술한 방안들 중 제1 방안은, 종래기술의 경우와 동일하게 부분방전 센서의 센싱 신호의 주파수 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 것이다. The first of the above-described methods is to determine whether there is noise by analyzing the frequency pattern of the sensing signal of the partial discharge sensor as in the case of the prior art.

예컨대, 부분방전 의심신호에 대한 패턴 분석 시행 후 노이즈 패턴과 유사하거나 부분방전 패턴와 명확하게 상이하면 잡음으로 판단한다. For example, after pattern analysis on a suspected partial discharge signal, if it is similar to the noise pattern or clearly different from the partial discharge pattern, it is judged as noise.

특히, 이 방안은 위상특성이 없으며 빈번하게 발생되는 휴대폰 신호 등 정형화된 잡음을 신속하게 필터링할 수 있다.In particular, this method has no phase characteristic and can quickly filter out standardized noise such as a frequently generated mobile phone signal.

제2 방안은 부분방전 신호를 검출하기 위해 구비된 특정 부분방전 센서와, 비교용 노이즈 센서에서 센싱된 2개의 센싱 신호들의 우열에 따라 잡음 여부를 판단하는 것이다. 예컨대, 개폐장치 내부 또는 근처 송배전선로에 설치된 전자파 감지 센서를 부분방전 센서로 적용하고, 개폐장치 또는 송배전선로 외부에 설치된 전자파 감지 센서를 노이즈 센서로 적용할 수 있다. The second method is to determine whether there is noise according to the superiority of the two sensing signals sensed by a specific partial discharge sensor provided to detect a partial discharge signal and a noise sensor for comparison. For example, an electromagnetic wave detection sensor installed inside or in a nearby transmission and distribution line may be applied as a partial discharge sensor, and an electromagnetic wave detection sensor installed outside the switching device or a transmission and distribution line may be applied as a noise sensor.

본 방안에서는 부분방전 의심신호와 동일한 시간에 측정된 노이즈 센서 이벤트를 추출(확보)하고, 해당 이벤트에서 추출된 노이즈 센서 신호의 패턴과 부분방전 의심신호의 패턴을 비교하여, 양 패턴이 유사하다고 판단되면, 2 신호들의 크기를 비교한다. 여기서 크기는 신호 세기(강도)를 의미한다. 동일한 시간(이벤트)에 발생된 2 신호들 중, 노이즈 센서 신호 크기가 큰 경우 잡음으로 판단한다.In this method, the noise sensor event measured at the same time as the partial discharge suspicious signal is extracted (secured), and the pattern of the noise sensor signal extracted from the event is compared with the pattern of the partial discharge suspicious signal, and both patterns are determined to be similar. If so, compare the magnitudes of the two signals. Here, the magnitude means the signal strength (intensity). Among the two signals generated at the same time (event), if the size of the noise sensor signal is large, it is determined as noise.

외부에 설치된 노이즈 센서의 신호가 더 크다면 이는 외부에서 발생한 잡음일 가능성이 매우 큰 바, 본 판단 방안은 심플한 판정 기법으로 비교적 연산 처리 능력이 낮은 휴대용 장비로 현장 정밀진단시에도 적용할 수 있다. 그러나, 노이즈 센서의 설치를 필요로 하며 비용 문제로 노이즈 센서가 충분히 설치되지 않은 경우, 노이즈 센서가 먼 부분방전 센서에 대해서는 적용하기 어렵다.If the signal from the noise sensor installed outside is larger, it is very likely that it is noise generated from the outside. This judgment method is a simple judgment technique, which is a portable equipment with relatively low computational processing power, and can be applied even for on-site precision diagnosis. However, when a noise sensor is required to be installed and the noise sensor is not sufficiently installed due to a cost problem, it is difficult to apply it to a partial discharge sensor far from the noise sensor.

제3 방안은 부분방전 신호를 검출하기 위해 구비된 특정 부분방전 센서와, 소정 거리 이격된 부근의 다른 전자파 감지 센서를 이용하되, 상기 이격된 소정 거리에 기인한 감쇠 존재 여부로 잡음 여부를 판단하는 것이다. 여기서, 상기 다른 전자파 감지 센서는 상기 제2 방안에 기재된 것과 같은 별도의 노이즈 센서일 수도 있고, 부근에 설치된 다른 부분방전 센서일 수도 있다.The third method is to use a specific partial discharge sensor provided to detect the partial discharge signal, and another electromagnetic wave detection sensor in the vicinity of a predetermined distance apart, and determine whether there is noise based on the presence of attenuation due to the spaced predetermined distance. will be. Here, the other electromagnetic wave detection sensor may be a separate noise sensor as described in the second scheme, or may be another partial discharge sensor installed in the vicinity.

본 방안에서는 부분방전 의심신호와 동일 시간에 발생하고, 동일 패턴으로 측정된 다른 전자파 감지 센서(예컨대, GIS 내장/외장 센서)의 이벤트를 추출(확보)하고, 해당 이벤트에서 추출된 신호로 부분방전 신호의 감쇠율을 분석한다. 상기 감쇠 분석을 위한 다른 센서는 하나일 수도 있으나, 다수개인 것이 판단의 정확성을 보다 높일 수 있다. 이 경우, 해당 이벤트 추출할 다수개의 센서들로 판단군집을 설정하고, 이 군집에서의 부분방전 신호크기 감쇠율을 분석한다.In this method, events of other electromagnetic wave detection sensors (e.g., GIS internal/external sensors) generated at the same time as the partial discharge suspicious signal and measured in the same pattern are extracted (secured), and partial discharge with the signal extracted from the event. Analyze the attenuation rate of the signal. One other sensor for the attenuation analysis may be used, but a plurality of sensors may further increase the accuracy of the determination. In this case, a decision cluster is set with a plurality of sensors to extract the corresponding event, and the partial discharge signal amplitude attenuation rate in the cluster is analyzed.

GIS 내부 발생 신호의 경우 신호원에서 거리가 멀어질수록 해당 신호가 감쇠하는 반면, 잡음 신호의 경우 설비특성(상일괄, 상분리) 및 거리에 관계없이 신호가 비교적 균일하게 측정됨을 이용한 것이다.In the case of GIS internally generated signals, as the distance from the signal source increases, the corresponding signal is attenuated, whereas in the case of a noise signal, the signal is measured relatively uniformly regardless of the equipment characteristics (phase batch, phase separation) and distance.

또한, 본 방안에서 감쇠율 분석을 이용하여, 부분방전 신호와 잡음 신호를 분리할 수 있으며, 해당 신호가 발생된 위치를 추적할 수도 있다. 이를 위해, 머신러닝 및 측정 데이터 활용 변전소 형태, GIS 타입별 잡음(Noise) 판정 정확도 고도화를 위한 최적 감쇠율 자기학습 등이 적용될 수 있다.In addition, by using the attenuation rate analysis in this scheme, the partial discharge signal and the noise signal can be separated, and the location where the corresponding signal is generated can be tracked. To this end, the type of substation utilizing machine learning and measurement data, the optimum attenuation rate self-learning for enhancing the accuracy of noise determination by GIS type can be applied.

특히, 본 방안은 해당 부분방전 센서의 근처에 별도 노이즈 센서의 설치가 요구되는 상기 제2 방안을 한계를 극복할 수 있는 바, 근처에 별도 노이즈 센서가 없어도 다른 부분방전 센서나 상당 거리 이격된 노이즈 센서를 이용하여, 잡음 여부를 판단할 수 있다. 상기 제2 방안 대비 본 방안의 단점은 연산 처리량이 많이 소요되는 것이다.In particular, this method overcomes the limitation of the second method, which requires the installation of a separate noise sensor near the corresponding partial discharge sensor. Even without a separate noise sensor nearby, other partial discharge sensors or noise separated by a considerable distance Using a sensor, it is possible to determine whether there is noise. The disadvantage of this method compared to the second method is that it requires a large amount of computational processing.

상술한 3 방안들 중 제1 방안은 종래기술에 경우와 동일하고 하나의 개별 센서의 신호만을 이용하는 바 개별 판단이라고 칭할 수 있다. 반면, 제2 방안 및 제3 방안은 본 발명에서 새롭게 제시하는 판단 방법이며, 2 방안 모두 특정 센서와 함께 다른 보조 센서의 신호를 상호 비교하는 바, 제2 방안 및/또는 제3 방안을 복합 판단이라 칭하겠다.Among the three methods described above, the first method is the same as in the case of the prior art and may be referred to as individual determination because only a signal from one individual sensor is used. On the other hand, the second method and the third method are newly proposed determination methods in the present invention, and both methods compare signals of other auxiliary sensors together with a specific sensor, so that the second method and/or the third method are combined. I will call it this.

그러면, 본 발명이 제안하는 부분방전 판단 방법은, 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 개별 판단 단계; 및 상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 비교 센서에서 센싱된 신호를 비교하여 잡음 여부를 판단하는 복합 판단 단계를 포함하는 것으로 볼 수 있다.Then, the method for determining partial discharge proposed by the present invention includes an individual determination step of determining whether there is noise by analyzing a pattern of a signal sensed by the partial discharge sensor; And a complex determination step of comparing a signal not determined as noise in the individual determination step with a signal sensed by a comparison sensor at the same time as the corresponding signal to determine whether there is noise.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법의 일 실시예를 도시한다.4 shows an embodiment of a method for determining partial discharge according to the idea of the present invention.

도시한 부분방전 판단 방법은, 상술한 제1 방안 -> 제2 방안 -> 제3 방안 순으로 잡음 판단을 수행하며, 제2 방안은 별도로 구비된 노이즈 센서의 센싱 신호를 이용하며, 제3 방안은 근처의 다른 부분방전 센서의 센싱 신호를 이용한다. In the illustrated partial discharge determination method, noise determination is performed in the order of the first method -> the second method -> the third method, and the second method uses a sensing signal from a separately provided noise sensor, and the third method. Uses a sensing signal from another nearby partial discharge sensor.

도시한 부분방전 판단 방법은, 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 개별 판단 단계(S110, S120); 잡음으로 판단되지 않은 신호와 비교 센서에서 센싱된 신호의 세기를 비교한 결과 상기 비교 센서에서 센싱된 신호가 더 크면 잡음으로 판단하는 우열 판단 단계(S130, S140); 및 추가 비교 센서에서 센싱된 신호에서, 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호 대비 상기 추가 비교 센서와 상기 부분방전 센서의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 확인하여 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단 단계(S150, S160)를 포함할 수 있다.The illustrated partial discharge determination method includes an individual determination step (S110, S120) of determining whether there is noise by analyzing a pattern of a signal sensed by the partial discharge sensor; Determining the superiority and inferiority of determining as noise when the signal sensed by the comparison sensor is greater as a result of comparing the strength of the signal sensed by the comparison sensor with the signal not determined as noise (S130, S140); And, in the signal sensed by the additional comparison sensor, it is determined whether attenuation according to the distance between the additional comparison sensor and the partial discharge sensor has occurred compared to the signal that is not determined as noise, and if attenuation occurs, it is determined as a partial discharge signal rather than noise. Attenuation determination steps S150 and S160 may be included.

여기서, 상기 개별 판단 단계(S110, S120)는 상술한 제1 방안을 수행하는 것이며, 상기 우열 판단 단계(S130, S140)는 상술한 제2 방안을 수행하는 것이며, 상기 감쇠 판단 단계(S150, S160)는 상술한 제3 방안을 수행하는 것이다.Here, the individual determination steps (S110, S120) are performing the above-described first method, the superiority determination steps (S130, S140) are performing the above-described second method, and the attenuation determination steps (S150, S160). ) Is to perform the third method described above.

여기서, 부분방전 센서는 해당 센서의 위치에서 부분방전이 발생되었는지 여부를 확인하려는 판단 대상 센서이며, 상기 비교 센서는 노이즈 센서를 의미할 수 있으며, 상기 추가 비교 센서는 상기 판단 대상 센서 부근에 설치된 다른 부분방전 센서를 의미할 수 있다.Here, the partial discharge sensor is a sensor to be determined to check whether a partial discharge has occurred at the location of the corresponding sensor, and the comparison sensor may mean a noise sensor, and the additional comparison sensor is another sensor installed near the sensor to be determined. It may mean a partial discharge sensor.

도시한 우열 판단 단계(S130, S140)는, 상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계(S130); 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호와 상기 비교 센서에서 센싱된 신호의 세기를 비교하는 단계(142); 및 상기 비교 결과 상기 비교 센서에서 센싱된 신호가 더 크면 잡음으로 판단하는 단계(S146)를 포함한다.The illustrated superiority and inferiority determining steps (S130, S140) may include obtaining a signal that is not determined as noise in the individual determination step and a signal sensed by a comparison sensor at the same time as the corresponding signal (S130); Comparing (142) the strength of the signal sensed by the comparison sensor with the signal not determined as noise; And determining that the signal sensed by the comparison sensor is larger as a result of the comparison as noise (S146).

도시한 감쇠 판단 단계(S150, S160)는, 상기 우열 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 하나 이상의 추가 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계(150); 상기 추가 비교 센서에서 센싱된 신호에서, 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호 대비 상기 추가 비교 센서와 상기 부분방전 센서의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 판단하는 단계(S162); 및 상기 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 단계(S166)를 더 포함한다.The illustrated attenuation determining step (S150, S160) includes: obtaining a signal that is not determined as noise in the superiority or inferior determination step and a signal sensed by one or more additional comparison sensors at the same time as the corresponding signal (150); Determining whether attenuation according to a distance between the additional comparison sensor and the partial discharge sensor has occurred in the signal sensed by the additional comparison sensor compared to the signal not determined as noise (S162); And if the attenuation has occurred, determining that it is a partial discharge signal other than noise (S166).

상기 개별 판단 단계(S110, S120)는, GIS나 전력 경로상에 설치된 부분방전 센서로부터 부분방전 센서가 센싱한 신호(이하, 센서 신호로 약칭함)를 입력받는 단계(S110); 상기 입력받은 센서 신호의 주파수 패턴을 분석하는 단계(S122); 및 상기 주파수 패턴이 부분방전 신호 패턴과 유사하지 않으면 잡음으로 판단하는 단계(S126)를 포함한다. The individual determination steps S110 and S120 may include receiving a signal sensed by the partial discharge sensor (hereinafter, abbreviated as a sensor signal) from a partial discharge sensor installed on a GIS or a power path (S110); Analyzing a frequency pattern of the received sensor signal (S122); And determining as noise if the frequency pattern is not similar to the partial discharge signal pattern (S126).

상기 개별 판단 단계(S110, S120)는 종래 기술에 따른 구성을 따를 수 있으며, 본 발명에서는 1차 필터링의 의미가 있으므로, 정확성 보다는 가급적 낮은 연산량으로 신속한 판단을 수행할 수 있는 알고리즘을 선정하는 것이 유리하다. The individual determination steps (S110, S120) may follow the configuration according to the prior art, and in the present invention, since the meaning of primary filtering is significant, it is advantageous to select an algorithm capable of performing a quick determination with as low a computational amount as possible rather than accuracy. Do.

예컨대, 상기 S110 단계에서는 종래기술과 동일한 방법으로 부분방전 센서 신호를 획득하되, 획득된 신호를 셈플링할 때 종래기술보다 셈플링 주파수를 다소 낮게 설정하여, 신호 처리의 연산량을 절감할 수 있다.For example, in the step S110, the partial discharge sensor signal is obtained in the same manner as in the prior art, but when the obtained signal is sampled, the sampling frequency is set somewhat lower than in the prior art, thereby reducing the amount of computation of signal processing.

예컨대, 상기 S122 단계에서는 입력받은 센서 신호를 푸리에 변환(FFT)할 수 있는데, 보다 연산량이 적은 수학식을 적용할 수 있다. For example, in step S122, an input sensor signal may be Fourier transformed (FFT), and an equation with a smaller computational amount may be applied.

가장 단순한 구현의 경우, 상기 S126 단계에서는 푸리에 변환된 신호에서 소정의 단위 주파수 대역폭에 대하여 전체 평균 보다 소정 기준치(예: 평균의 2배) 보다 큰 단위 주파수 대역이 존재하지 않는 경우, 백색 잡음으로 판단할 수 있다.In the simplest implementation, in step S126, if there is no unit frequency band larger than a predetermined reference value (e.g., twice the average) than the total average for a predetermined unit frequency bandwidth in the Fourier transformed signal, it is determined as white noise. can do.

상기 S126 단계에서, 부분방전 신호 패턴과 유사하지 않다고 판단되면, 본 발명의 사상에 따른 다른 보조 센서의 신호를 상호 비교하는 복합 판단을 수행하되, 먼저 연산량이 비교적 낮은 우열 판단(제2 방안)을 수행한다.In the step S126, if it is determined that the pattern is not similar to the partial discharge signal pattern, a composite determination is performed that compares signals of other auxiliary sensors according to the idea of the present invention, but first, a superior or inferior determination (second method) with a relatively low computational amount is performed. Carry out.

상기 S130 단계에서는 해당 부분방전 센서와 별도로 상기 부분방전 센서가 설치된 GIS 또는 전력 경로 외부에 설치된 노이즈 센서로부터 센싱 신호를 입력받는다. 이때, 해당 부분방전 센서 신호와 동일한 시점에 상기 노이즈 센서에서 생성한 센서 신호를 선별하여 입력받는다.In step S130, a sensing signal is received from a GIS in which the partial discharge sensor is installed or a noise sensor installed outside a power path separately from the corresponding partial discharge sensor. In this case, a sensor signal generated by the noise sensor is selected and input at the same time as the corresponding partial discharge sensor signal.

도시한 구현에서는, 우열 판단을 위한 부가 센서 신호로서, 노이즈 센서를 적용하였지만, 다른 구현에서는 타 지점에 설치된 다른 부분방전 센서의 센서 신호를 적용할 수도 있다.In the illustrated implementation, a noise sensor is applied as an additional sensor signal for determining superiority and inferiority, but in another implementation, a sensor signal of another partial discharge sensor installed at another point may be applied.

구현에 따라, 상기 S130 단계는, 상기 노이즈 센서로부터 입력받은 신호와 상기 S110 단계에서 입력받은 신호의 패턴이 서로 유사한지 확인하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 2 신호 패턴의 유사여부 판단에 있어 입력받은 신호 그대로의 시간축에 대한 신호들로 비교하거나, FFT 등으로 변환된 신호 등 주파수축에 대한 신호들로 비교할 수 있다. 여기서, 상기 2 신호 패턴이 비유사하다고 판단된 경우 구현에 따라, 잡음 신호로 간주하거나, 다음 감쇠 판단 단계를 수행할 수 있다. 후자의 경우가 부분방전 신호의 안전한 검출을 위해서는 바람직하다.Depending on the implementation, step S130 may further include checking (not shown) whether a pattern of a signal input from the noise sensor and a signal input at step S110 are similar to each other. In this case, in determining whether the two signal patterns are similar, the input signals may be compared with signals on the time axis as they are, or signals on the frequency axis such as a signal converted by FFT or the like may be compared. Here, when it is determined that the two signal patterns are dissimilar, depending on implementation, it may be regarded as a noise signal or a next attenuation determination step may be performed. The latter case is preferable for safe detection of partial discharge signals.

상기 S142 단계에서는, 상기 2 신호들의 평균값을 비교하거나, 시간축 또는 주파수축에서 소정 구간에서의 평균값을 비교할 수 있다.In step S142, an average value of the two signals may be compared, or an average value in a predetermined section in a time axis or a frequency axis may be compared.

구현에 따라, 상기 S146 단계에서, 노이즈 센서 신호가 더 크다는 것은, 정확이 노이즈 센서가 더 큰 경우만 해당하는 것이거나, 노이즈 센서 신호 크기가 부분방전 센서 신호 크기의 소정 비율(예: 0.99) 보다 큰 경우일 수 있다. 후자는 2 센서들의 신호 전송 경로상의 감쇠 편차를 고려한 것이다.Depending on the implementation, in the step S146, that the noise sensor signal is larger is precisely only when the noise sensor is larger, or the noise sensor signal size is less than a predetermined ratio (for example, 0.99) of the partial discharge sensor signal size. It can be a big case. The latter takes into account the attenuation deviation in the signal transmission path of the two sensors.

상기 S146 단계에서, 노이즈 센서 신호가 더 크다고 판단되면, 해당 부분방전 센서가 감지한 신호는 잡음으로 판단하지만, 노이즈 센서 신호가 더 크지 않다고 판단되면, 마직막 감쇠 판단을 수행한다.In step S146, when it is determined that the noise sensor signal is larger, the signal detected by the partial discharge sensor is determined as noise, but when it is determined that the noise sensor signal is not larger, a final decay determination is performed.

상기 S150 단계에서는 해당 부분방전 센서와 근방에 설치된 다른 부분방전 센서들로부터 센싱 신호를 입력받는다. 이때, 해당 부분방전 센서 신호와 동일한 시점에 상기 노이즈 센서에서 생성한 센서 신호를 선별하여 입력받는다. 근방 1개의 다른 부분방전 센서의 신호만을 이용하는 것도 가능하지만, 보다 정확한 판단 및 부분방전 위치 추정을 위해서는 2개 이상의 근방 다른 부분방전 센서들의 신호들을 이용하는 것이 유리하다.In step S150, a sensing signal is received from the corresponding partial discharge sensor and other partial discharge sensors installed nearby. In this case, a sensor signal generated by the noise sensor is selected and input at the same time as the corresponding partial discharge sensor signal. Although it is possible to use only the signal of one other partial discharge sensor in the vicinity, it is advantageous to use signals of two or more other partial discharge sensors in the vicinity for more accurate determination and estimation of the partial discharge position.

다른 구현에서는 타 지점에 설치된 다른 부분방전 센서의 센서 신호 뿐만 아니라 노이즈 센서의 신호를 함께 적용할 수도 있다.In another implementation, a signal from a noise sensor as well as a sensor signal from another partial discharge sensor installed at another point may be applied together.

구현에 따라, 상기 S150 단계는, 상기 각 근방 부분방전 센서로부터 입력받은 신호와 상기 S110 단계에서 입력받은 신호의 패턴이 서로 유사한지 확인하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 2 신호 패턴의 유사여부 판단에 있어 입력받은 신호 그대로의 시간축에 대한 신호들로 비교하거나, FFT 등으로 변환된 신호 등 주파수축에 대한 신호들로 비교할 수 있다. 여기서, 상기 2 신호 패턴이 비유사하다고 판단된 경우 구현에 따라, 잡음 신호로 간주하거나, 미확정 신호로 구분할 수 있다. 후자의 경우가 부분방전 신호의 안전한 검출을 위해서는 바람직하다.Depending on the implementation, step S150 may further include checking (not shown) whether a pattern of a signal input from each nearby partial discharge sensor and a signal input in step S110 are similar to each other. In this case, in determining whether the two signal patterns are similar, the input signals may be compared with signals on the time axis as they are, or signals on the frequency axis such as a signal converted by FFT or the like may be compared. Here, when it is determined that the two signal patterns are dissimilar, it may be regarded as a noise signal or classified as an unconfirmed signal according to implementation. The latter case is preferable for safe detection of partial discharge signals.

상기 S162 단계에서는 근방 1개의 다른 부분방전 센서의 신호만을 상기 S110 단계에서 입력받은 센서 신호 대비 감쇠 정도를 확인하도록 구현할 수도 있지만, 보다 정확한 판단 및 부분방전 위치 추정을 위해서는 2개 이상의 근방 다른 부분방전 센서들의 신호에 대한 감쇠 정도를 종합 분석할 수 있다.In the step S162, the signal from only one other nearby partial discharge sensor may be implemented to check the degree of attenuation compared to the sensor signal input in the step S110, but for more accurate determination and estimation of the partial discharge position, two or more nearby partial discharge sensors may be used. It is possible to comprehensively analyze the attenuation degree of the signal.

전자의 경우는 연산량 및/또는 센서 절감을 위해 시스템 구현 자체가 하나의 보조 센서만을 적용하는 구현 뿐만 아니라, 상기 각 근방 부분방전 센서로부터 입력받은 신호와 상기 S110 단계에서 입력받은 신호의 패턴이 서로 유사한지 확인하는 단계에서, 유사하다고 확인된 신호가 1개만 존재할 때 발생할 수도 있다.In the former case, the system implementation itself applies only one auxiliary sensor to reduce the amount of computation and/or sensor, as well as the signal input from each nearby partial discharge sensor and the signal input in step S110. It may occur when there is only one signal that has been confirmed to be similar in the step of confirming whether or not.

상기 S162 단계의 수행을 위해서는 해당 부분방전 센서과 근방의 다른 각 부분방전 센서(즉, 보조 센서)의 거리에 대한 정보가 필요하다. 이를 위해 상기 진단 유닛(160)은 상기 2 센서의 거리에 대한 정보를 보유하는데, 내부의 저장 장치에 저장된 형태로 보유하거나, 상기 서버(400)로부터 전송받는 형태로 보유할 수 있다.In order to perform the step S162, information on the distance between the corresponding partial discharge sensor and each of the other nearby partial discharge sensors (ie, auxiliary sensors) is required. To this end, the diagnostic unit 160 holds information on the distance of the two sensors, and may be stored in a form stored in an internal storage device or transmitted from the server 400.

상기 거리에 대한 정보는 2 센서들에 대한 공간적 거리 및/또는 신호전송적인 거리일 수 있다. 여기서, 공간적 거리는 2 센서들이 3차원 공간에서 떨어진 거리를 의미하며, 신호전송적 거리는 전력선 등 잡음/부분방전 신호가 전송되는 경로상의 거리를 의미한다.The information on the distance may be a spatial distance and/or a signal transmission distance for the two sensors. Here, the spatial distance refers to a distance between the two sensors in a three-dimensional space, and the signal transmission distance refers to a distance along a path through which a noise/partial discharge signal such as a power line is transmitted.

또는, 상기 거리에 대한 정보는, 특정되는 2 센서들간에 잡음/부분방전 신호가 전송되는 시간의 순위나 등급일 수 있다. 예컨대, 군집된 센서들에 대하여, 대상 부분방전 센서와 다른 각 보조 센서의 전송 시간의 빠른 순위일 수 있다. 예컨대, 특정되는 2 센서들간에 잡음/부분방전 신호가 전송되는 시간을, 소정 단위 시간의 개수로 표현한 것일 수 있다.Alternatively, the information on the distance may be a ranking or a grade of a time at which a noise/partial discharge signal is transmitted between two specified sensors. For example, with respect to the clustered sensors, it may be a fast order of the transmission time of each auxiliary sensor different from the target partial discharge sensor. For example, the time at which the noise/partial discharge signal is transmitted between the two specified sensors may be expressed as the number of predetermined unit times.

예컨대, 상기 S162 단계에서는 특정되는 2 센서들간에 '공간적 거리' 및/또는 '잡음/부분방전 신호가 전송되는 시간'에 따른 감쇠율을 결정하고, 상기 S166 단계에서는 상기 보조 센서의 센서 신호가 상기 대상 부분방전 센서 신호 대비 상기 감쇠율 만큼 감쇠된 크기를 가지는 경우, 감쇠가 발생한 것으로 판단할 수 있다.For example, in the step S162, the attenuation rate according to the'spatial distance' and/or the'time during which the noise/partial discharge signal is transmitted' is determined between the two specified sensors, and in the step S166, the sensor signal of the auxiliary sensor is In the case of having a magnitude attenuated by the attenuation rate compared to the partial discharge sensor signal, it may be determined that attenuation has occurred.

예컨대, 상기 S162 단계에서는 군집된 센서들에 대하여 대상 부분방전 센서와 다른 각 보조 센서의 전송 시간의 빠른 순위를 확정하고, 상기 S146 단계에서는 군집된 센서들에 대하여, 대상 부분방전 센서와 다른 각 보조 센서의 전송 시간의 빠른 순위에 따라, 감쇠된 신호 크기를 가지는 경우, 감쇠가 존재하는 것으로 판단할 수 있다.For example, in step S162, a fast priority of the transmission time of the target partial discharge sensor and each other auxiliary sensor is determined for the clustered sensors, and in step S146, each of the clustered sensors is different from the target partial discharge sensor. In the case of having an attenuated signal level according to the fast order of the transmission time of the sensor, it may be determined that attenuation exists.

살펴본 바와 같이 상술한 감쇠 확인 과정(S160)에서는 보조 센서로서 군집된 센서들을 적용하는 것이 유리한 경우가 많은데, 군집된 센서의 개념에 대하여 도면을 참조하여 설명하겠다.As described above, in the above-described attenuation checking process (S160), it is often advantageous to apply clustered sensors as auxiliary sensors. The concept of clustered sensors will be described with reference to the drawings.

도 5는 다수개의 개폐장치들 및 부분방전 센서들을 구비하는 하나의 변전소에 대하여 센서 군집을 이용한 부분방전 과정을 설명하기 위한 회로도이다.5 is a circuit diagram illustrating a partial discharge process using a sensor cluster for one substation including a plurality of switching devices and partial discharge sensors.

도시한 변전소 시스템은 전력 전송 경로들 상에 다수개의 개폐장치들을 구비하며, 개폐장치에서 발생되는 부분방전을 감지하기 위해 다수개의 부분방전 센서들을 전력 전송 경로에 설치하였으며, 전력 경로 외부에는 상기 부분방전 센서들의 개수 보다 적은 개수의 노이즈 센서를 설치하였다.The illustrated substation system has a plurality of switching devices on the power transmission paths, and a plurality of partial discharge sensors are installed in the power transmission path to detect partial discharges occurring in the switching devices, and the partial discharge is outside the power path. A smaller number of noise sensors were installed than the number of sensors.

도면에서 원형 영역은 상술한 감쇠 판단을 위해 설정한 센서들 군집이며, 상기 원형 영역 중심 부근에서 부분방전이 발생한 경우, 도시한 바와 같이 판단 군집의 센서들의 센서 신호는 중심으로 갈수록 크고 주변으로 갈수록 작은 크기(dB)를 가지는 것을 알 수 있다. In the drawing, the circular region is a cluster of sensors set for the above-described attenuation determination, and when a partial discharge occurs near the center of the circular region, the sensor signals of the sensors of the determination cluster are larger toward the center and smaller toward the periphery as shown. It can be seen that it has a magnitude (dB).

구현에 따라, 도시한 S190 단계에서는, 부분방전 발생으로 판단되는 경우, 군집된 센서들에서 획득한 신호들을 이용하여 상기 부분방전이 발생한 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.Depending on implementation, in the illustrated step S190, when it is determined that the partial discharge has occurred, the step of estimating a location where the partial discharge has occurred using signals obtained from clustered sensors may be included.

예컨대, 도 5에 도시한 현상을 이용하여, 상기 S166 단계 및/또는 S190 단계에서, 부분방전 발생으로 판단한 경우, 보조 센서들의 원형 군집들을 다수 설정하고, 도 5에 도시한 바와 같이 중심으로 갈수록 센서 신호가 커지는 패턴을 가지는 원형 군집의 중심 영역을 부분방전 발생 지점으로 추정할 수 있다.For example, using the phenomenon shown in FIG. 5, in the case of determining that a partial discharge has occurred in the step S166 and/or S190, a plurality of circular clusters of auxiliary sensors are set, and as shown in FIG. 5, the sensor The central region of the circular cluster having the pattern of increasing the signal can be estimated as the point where the partial discharge occurs.

상술한 부분방전 발생 및 추정 발생 위치에 대한 정보는 도 3의 상기 진단 유닛(160)에 저장/출력되거나, 서버(400)로 전송될 수 있다.The information on the location of the occurrence of the partial discharge and the estimated location of the partial discharge described above may be stored/outputted in the diagnosis unit 160 of FIG. 3 or may be transmitted to the server 400.

다른 구현에서는, 상술한 제1 방안 -> 제2 방안 순으로만 잡음 판단을 수행하거나, 상술한 제1 방안 -> 제3 방안 순으로만 잡음 판단을 수행할 수도 있다.In another implementation, noise determination may be performed only in the order of the first method -> the second method described above, or the noise determination may be performed only in the order of the first method -> the third method described above.

전자의 경우, 도시한 S110 단계, S120 단계, S130 단계 및 S140 단계를 수행한 결과만으로 S190 단계의 부분방전 발생을 판단하거나, S199 단계의 잡음을 판단한다.In the former case, only the result of performing steps S110, S120, S130, and S140 shown is to determine the occurrence of partial discharge in step S190, or determine noise in step S199.

후자의 경우, 도시한 S110 단계, S120 단계, S150 단계 및 S160 단계를 수행한 결과만으로 S190 단계의 부분방전 발생을 판단하거나, S199 단계의 잡음을 판단한다.In the latter case, only the result of performing steps S110, S120, S150, and S160 shown is to determine the occurrence of partial discharge in step S190, or determine noise in step S199.

도 6은 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법의 다른 실시예를 도시한다.6 shows another embodiment of a method for determining partial discharge according to the spirit of the present invention.

도시한 부분방전 판단 방법은, 상술한 제1 방안 -> 제3 방안 순으로 잡음 판단을 수행하며, 제3 방안은 별도로 구비된 노이즈 센서의 센싱 신호를 이용한다.In the illustrated partial discharge determination method, noise determination is performed in the order of the above-described first method -> the third method, and the third method uses a sensing signal from a separately provided noise sensor.

도시한 부분방전 판단 방법은, 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 개별 판단 단계(S210, S220); 및 비교 센서에서 센싱된 신호에서, 잡음으로 판단되지 않은 신호 대비 상기 비교 센서와 상기 부분방전 센서의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 확인하여 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단 단계(S230, S260)를 포함할 수 있다.The illustrated partial discharge determination method includes an individual determination step (S210, S220) of determining whether there is noise by analyzing a pattern of a signal sensed by the partial discharge sensor; And an attenuation determination step of determining whether attenuation according to the distance between the comparison sensor and the partial discharge sensor has occurred in the signal sensed by the comparison sensor compared to a signal that is not determined as noise, and if attenuation occurs, it is determined as a partial discharge signal rather than noise. It may include (S230, S260).

여기서, 부분방전 센서는 해당 센서의 위치에서 부분방전이 발생되었는지 여부를 확인하려는 판단 대상 센서이며, 상기 비교 센서는 노이즈 센서 또는 상기 판단 대상 센서 부근에 설치된 다른 부분방전 센서일 수 있다.Here, the partial discharge sensor is a determination target sensor to check whether a partial discharge occurs at a location of the corresponding sensor, and the comparison sensor may be a noise sensor or another partial discharge sensor installed near the determination target sensor.

상기 개별 판단 단계(S210, S220)는, 도 4의 경우와 거의 동일하므로 중복되는 설명은 생략하겠다.Since the individual determination steps S210 and S220 are almost the same as in the case of FIG. 4, a redundant description will be omitted.

도시한 S226 단계에서, 부분방전 신호 패턴과 유사하지 않다고 판단되면, 본 발명의 사상에 따른 다른 보조 센서의 신호를 적용한 감쇠 판단을 수행한다.In the illustrated step S226, if it is determined that the pattern is not similar to the partial discharge signal pattern, attenuation determination by applying a signal from another auxiliary sensor according to the idea of the present invention is performed.

상기 S230 단계에서는 해당 부분방전 센서와 별도로 상기 부분방전 센서가 설치된 GIS 또는 전력 경로 외부에 설치된 노이즈 센서로부터 센싱 신호를 입력받는다. 이때, 해당 부분방전 센서 신호와 동일한 시점에 상기 노이즈 센서에서 생성한 센서 신호를 선별하여 입력받는다.In step S230, a sensing signal is received from a GIS in which the partial discharge sensor is installed or a noise sensor installed outside a power path separately from the corresponding partial discharge sensor. In this case, a sensor signal generated by the noise sensor is selected and input at the same time as the corresponding partial discharge sensor signal.

도시한 구현에서는, 감소 판단을 위한 부가 센서 신호로서, 노이즈 센서를 적용하였지만, 다른 구현에서는 타 지점에 설치된 다른 부분방전 센서의 센서 신호를 적용할 수도 있다.In the illustrated implementation, a noise sensor is applied as an additional sensor signal for determining the reduction, but in another implementation, a sensor signal of another partial discharge sensor installed at another point may be applied.

또한, 근방 1개의 노이즈 센서나 다른 부분방전 센서의 신호만을 이용하는 것도 가능하지만, 보다 정확한 판단 및 부분방전 위치 추정을 위해서는 2개 이상의 근방 다른 부분방전 센서들 및 노이즈 센서의 신호들을 이용하는 것이 유리하다.In addition, although it is possible to use only signals from one nearby noise sensor or another partial discharge sensor, it is advantageous to use signals from two or more other nearby partial discharge sensors and noise sensors for more accurate determination and estimation of the partial discharge position.

구현에 따라, 상기 S230 단계는, 상기 노이즈 센서로부터 입력받은 신호와 상기 S210 단계에서 입력받은 신호의 패턴이 서로 유사한지 확인하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때 2 신호 패턴의 유사여부 판단에 있어 입력받은 신호 그대로의 시간축에 대한 신호들로 비교하거나, FFT 등으로 변환된 신호 등 주파수축에 대한 신호들로 비교할 수 있다. 여기서, 상기 2 신호 패턴이 비유사하다고 판단된 경우 구현에 따라, 잡음 신호로 간주하거나, 미확정 신호로 구분할 수 있다. 후자의 경우가 부분방전 신호의 안전한 검출을 위해서는 바람직하다.Depending on the implementation, step S230 may further include checking (not shown) whether a pattern of the signal received from the noise sensor and the signal received in step S210 are similar to each other. In this case, in determining whether the two signal patterns are similar, the input signals may be compared with signals on the time axis as they are, or signals on the frequency axis such as a signal converted by FFT or the like may be compared. Here, when it is determined that the two signal patterns are dissimilar, it may be regarded as a noise signal or classified as an unconfirmed signal according to implementation. The latter case is preferable for safe detection of partial discharge signals.

도시한 S262 단계에서는 근방 1개의 노이즈 센서의 신호만을 상기 S110 단계에서 입력받은 센서 신호 대비 감쇠 정도를 확인하지만, 보다 정확한 판단 및 부분방전 위치 추정을 수행하는 다른 구현에서는, 2개 이상의 근방 다른 부분방전 센서들의 신호에 대한 감쇠 정도를 함께 종합 분석할 수 있다.In the illustrated step S262, only the signal from one nearby noise sensor is checked for the degree of attenuation compared to the sensor signal received in step S110. It is possible to comprehensively analyze the attenuation degree of the signals of the sensors together.

상기 S262 단계의 수행을 위해서는 해당 부분방전 센서과 근방의 다른 각 부분방전 센서(즉, 보조 센서)의 거리에 대한 정보가 필요하다. 이를 위해 상기 진단 유닛(160)은 상기 2 센서의 거리에 대한 정보를 보유하는데, 내부의 저장 장치에 저장된 형태로 보유하거나, 상기 서버(400)로부터 전송받는 형태로 보유할 수 있다.In order to perform the step S262, information on the distance between the corresponding partial discharge sensor and each other nearby partial discharge sensor (ie, auxiliary sensor) is required. To this end, the diagnostic unit 160 holds information on the distance of the two sensors, and may be stored in a form stored in an internal storage device or transmitted from the server 400.

상기 거리에 대한 정보는 2 센서들에 대한 공간적 거리 및/또는 신호전송적인 거리일 수 있다. 여기서, 공간적 거리는 2 센서들이 3차원 공간에서 떨어진 거리를 의미하며, 신호전송적 거리는 전력선 등 잡음/부분방전 신호가 전송되는 경로상의 거리를 의미한다.The information on the distance may be a spatial distance and/or a signal transmission distance for the two sensors. Here, the spatial distance refers to a distance between the two sensors in a three-dimensional space, and the signal transmission distance refers to a distance along a path through which a noise/partial discharge signal such as a power line is transmitted.

또는, 상기 거리에 대한 정보는, 특정되는 2 센서들간에 잡음/부분방전 신호가 전송되는 시간의 순위나 등급일 수 있다. 예컨대, 군집된 센서들에 대하여, 대상 부분방전 센서와 다른 각 보조 센서의 전송 시간의 빠른 순위일 수 있다. 예컨대, 특정되는 2 센서들간에 잡음/부분방전 신호가 전송되는 시간을, 소정 단위 시간의 개수로 표현한 것일 수 있다.Alternatively, the information on the distance may be a ranking or a grade of a time at which a noise/partial discharge signal is transmitted between two specified sensors. For example, with respect to the clustered sensors, it may be a fast order of the transmission time of each auxiliary sensor different from the target partial discharge sensor. For example, the time at which the noise/partial discharge signal is transmitted between the two specified sensors may be expressed as the number of predetermined unit times.

예컨대, 상기 S162 단계에서는 특정되는 2 센서들(대상 부분방전 센서와 노이즈 센서)간에 '공간적 거리' 및/또는 '잡음/부분방전 신호가 전송되는 시간'에 따른 감쇠율을 결정하고, 상기 S166 단계에서는 상기 노이즈 센서의 센서 신호가 상기 대상 부분방전 센서 신호 대비 상기 감쇠율 만큼 감쇠된 크기를 가지는 경우, 감쇠가 발생한 것으로 판단할 수 있다.For example, in step S162, an attenuation rate according to a'spatial distance' and/or a'time for transmitting a noise/partial discharge signal' between two specified sensors (target partial discharge sensor and noise sensor) is determined, and in step S166 When the sensor signal of the noise sensor has a magnitude attenuated by the attenuation rate compared to the target partial discharge sensor signal, it may be determined that attenuation has occurred.

다음, 상술한 부분방전 판단 방법을 수행하는 관점에서 도 3의 온라인 부분방전 진단 시스템에 대하여 살펴보겠다.Next, from the viewpoint of performing the above-described partial discharge determination method, the online partial discharge diagnosis system of FIG. 3 will be described.

도시한 진단 시스템에서, 다수의 부분방전 센서(10)들 및 노이즈 센서(90)에서 생성되는 센서 신호들은 먼저 로컬 유닛(120)에 의해 수집되고, 소정 기간 누적 수집된 센서 신호들은 진단 유닛(160)으로 전송된다. In the illustrated diagnostic system, sensor signals generated by the plurality of partial discharge sensors 10 and the noise sensor 90 are first collected by the local unit 120, and the sensor signals accumulated and collected for a predetermined period are the diagnostic unit 160 ).

다음, 진단 유닛에서는 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법을 전부 또는 일부 수행하고, 그 결과를 상기 관리 서버(400)로 전송한다.Next, the diagnostic unit performs all or part of the method for determining partial discharge according to the idea of the present invention, and transmits the result to the management server 400.

상술한 바와 같이 도 4의 실시예의 경우 잡음과 부분방전 신호의 판별에 있어, 3가지 방안들(개별 판단 단계, 우열 판단 단계, 감쇠 판단 단계)을 수행한다. As described above, in the case of the embodiment of FIG. 4, in determining noise and partial discharge signals, three methods (individual determination step, superiority determination step, and attenuation determination step) are performed.

종래 기술과 하드웨어 구성 차이를 최소화하는 구현의 경우, 상기 개별 판단 단계(S110, S120), 우열 판단 단계(S130, S140) 및 감쇠 판단 단계(S150, S160) 모두 상기 진단 유닛(160)에서 수행할 수 있다.In the case of an implementation that minimizes the difference in hardware configuration from the prior art, the individual determination steps (S110, S120), superiority and inferiority determination steps (S130, S140), and attenuation determination steps (S150, S160) are all performed by the diagnostic unit 160. I can.

감쇠 판단을 보다 정밀하게 수행하여 부분방전 여부 및 추정 위치에 대한 정확도를 높이려는 구현의 경우, 상기 감쇠 판단 단계(S150, S160)는 관리 서버에서 수행될 수 있다. 이 경우, 상기 관리 서버(400)는 판단된 부분방전 및 발생 위치에 대하여 현장 관리자가 점검한 결과를 입력받아, 감쇠 판단에 대한 알고리즘을 머신 러닝시켜서, 판단 정확성을 높일 수 있다.In the case of an implementation in which the attenuation determination is performed more precisely to increase the accuracy of the partial discharge and the estimated position, the attenuation determination steps S150 and S160 may be performed in the management server. In this case, the management server 400 receives the result of the field manager's check on the determined partial discharge and the location of occurrence, and machine-learns an algorithm for decay determination, thereby increasing the determination accuracy.

한편, 상기 3가지 방안들(개별 판단 단계, 우열 판단 단계, 감쇠 판단 단계) 중 우열 판단 단계는 FFT 변환 등을 거치지 않고 센서 신호 자체로 수행될 수 있다. Meanwhile, among the three methods (individual determination step, superiority determination step, and attenuation determination step), the determination of superiority and inferiority may be performed by the sensor signal itself without undergoing FFT conversion or the like.

이는 실제 연산량이 우열 판단 단계가 가장 적을 수 있는 바, 구현에 따라서는, 상기 우열 판단 단계를 먼저 수행한 후, 개별 판단 단계 및 감쇠 판단 단계를 수행할 수 있다.This may be the smallest step of determining the superiority or inferiority in the actual amount of calculation, and depending on the implementation, the step of determining the superiority and inferiority may be performed first, and then an individual determination step and a decay determination step may be performed.

이 경우, 상기 우열 판단 단계는 도 3의 로컬 유닛(120)에서 수행하고, 상기 개별 판단 단계 및 감쇠 판단 단계는 진단 유닛(160) 또는 관리 서버(400)에서 수행할 수 있다. 이때, 상기 개별 판단 단계 및 감쇠 판단 단계는 도 6의 흐름도와 같이 수행될 수 있다.In this case, the step of determining superiority and inferiority may be performed by the local unit 120 of FIG. 3, and the step of determining the individual determination and the step of determining attenuation may be performed by the diagnosis unit 160 or the management server 400. In this case, the individual determination step and the attenuation determination step may be performed as shown in the flowchart of FIG. 6.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains, since the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof, the embodiments described above are illustrative in all respects and should be understood as non-limiting. Only do it. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. .

예컨대, 상기 설명에서는 부분방전 이슈가 자주 제기되면서도 전력 계통상 설치 개수가 많아 식별이 곤란한 가스절연개폐장치로 구체화하여 표현하였지만, 변압기에서 발생되는 부분방전에 대해서도 본 발명이 제시하는 방안으로 조치가 가능하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다.For example, in the above description, although the issue of partial discharge is frequently raised, the number of installations in the power system is large, and thus it is embodied and expressed as a gas-insulated switchgear that is difficult to identify. And, of course, this also belongs to the scope of the present invention.

10 : 부분방전 센서
90 : 노이즈 센서
100 : 로컬 진단 장치
120 : 진단 유닛
160 : 로컬 유닛
400 : 관리 서버10: partial discharge sensor
90: noise sensor
100: local diagnostic device
120: diagnostic unit
160: local unit
400: management server

Claims (11)

부분방전 센서에서 센싱된 신호의 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 개별 판단 단계; 및
상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 비교 센서에서 센싱된 신호를 이용하여 잡음 여부를 판단하는 복합 판단 단계
를 포함하되,
상기 복합 판단 단계는,
상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계;
상기 잡음으로 판단되지 않은 신호와 상기 비교 센서에서 센싱된 신호의 세기를 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과 상기 비교 센서에서 센싱된 신호가 더 크면 잡음으로 판단하는 우열 판단 단계
를 포함하는 부분방전 판단 방법.
An individual determination step of determining whether there is noise by analyzing the pattern of the signal sensed by the partial discharge sensor; And
A complex determination step of determining whether there is noise using a signal that is not determined as noise in the individual determination step and a signal sensed by a comparison sensor at the same time as the corresponding signal
Including,
The complex determination step,
Acquiring a signal that is not determined as noise in the individual determination step and a signal sensed by a comparison sensor at the same time as the corresponding signal;
Comparing the strength of the signal sensed by the comparison sensor with the signal not determined as noise; And
If the signal sensed by the comparison sensor is larger as a result of the comparison, it is determined as noise.
Partial discharge determination method comprising a.
 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복합 판단 단계는,
상기 우열 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 하나 이상의 추가 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계;
상기 추가 비교 센서에서 센싱된 신호에서, 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호 대비 상기 추가 비교 센서와 상기 부분방전 센서의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 판단하는 단계; 및
상기 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단 단계
를 더 포함하는 부분방전 판단 방법.
The method of claim 1,
The complex determination step,
Acquiring a signal that is not determined as noise in the superiority or inferiority determination step and a signal sensed by one or more additional comparison sensors at the same time as the corresponding signal;
Determining whether attenuation according to a distance between the additional comparison sensor and the partial discharge sensor has occurred in the signal sensed by the additional comparison sensor compared to a signal that is not determined as noise; And
Attenuation determination step of determining that the attenuation has occurred as a partial discharge signal rather than noise
The partial discharge determination method further comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 복합 판단 단계는,
상기 개별 판단 단계에서 잡음으로 판단되지 않은 신호와, 해당 신호와 동일한 시간에 하나 이상의 비교 센서에서 센싱된 신호를 획득하는 단계;
상기 비교 센서에서 센싱된 신호에서, 상기 잡음으로 판단되지 않은 신호 대비 상기 비교 센서와 상기 부분방전 센서의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 판단하는 단계; 및
상기 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단 단계
를 포함하는 부분방전 판단 방법.
The method of claim 1,
The complex determination step,
Acquiring a signal that is not determined as noise in the individual determination step and a signal sensed by one or more comparison sensors at the same time as the corresponding signal;
Determining whether attenuation according to a distance between the comparison sensor and the partial discharge sensor has occurred compared to a signal not determined as noise in the signal sensed by the comparison sensor; And
Attenuation determination step of determining that the attenuation has occurred as a partial discharge signal rather than noise
Partial discharge determination method comprising a.
 제1항에 있어서,
상기 개별 판단 단계에서는 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 주파수 패턴을 분석하는 부분방전 판단 방법.
The method of claim 1,
In the individual determination step, a partial discharge determination method of analyzing a frequency pattern of a signal sensed by the partial discharge sensor.
 제1항에 있어서,
상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 상기 비교 센서에서 센싱된 신호의 패턴이 서로 유사한지 확인하는 단계
를 더 포함하는 부분방전 판단 방법.
The method of claim 1,
Checking whether the pattern of the signal sensed by the partial discharge sensor and the signal sensed by the comparison sensor are similar to each other
The partial discharge determination method further comprising a.
 송배전선로 개폐장치 또는 변압기에서 발생되는 부분방전을 감지하기 위해 송배전 사이트 다수 지점에 설치된 다수 개의 부분방전 센서;
부분방전 신호와 혼동이 가능한 잡음 신호를 감지하기 위해 상기 송배전 사이트의 하나 이상의 지점에 설치된 노이즈 센서; 및
상기 부분방전 센서 및 노이즈 센서에서 센싱 신호들을 수집하고, 부분방전 여부를 진단하는 로컬 진단 장치
를 포함하고,
상기 로컬 진단 장치는, 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호 및 동일한 시간에 상기 노이즈 센서에서 센싱된 신호를 이용하여, 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 잡음 여부를 판단하되,
소정 기간 동안 상기 부분방전 센서 및 노이즈 센서에서 센싱 신호들을 수집하여 주기적으로 하기 진단 유닛으로 전달하는 로컬 유닛; 및
상기 로컬 유닛으부터 전달받은 센싱 신호들 중 동일한 시점에 센싱된 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 상기 노이즈 센서에서 센싱된 신호를 비교하여 잡음 여부를 판단하는 진단 유닛
을 포함하는 부분방전 진단 시스템.
A plurality of partial discharge sensors installed at multiple points of a transmission and distribution site to detect partial discharges occurring in a transmission/distribution line switching device or a transformer;
A noise sensor installed at one or more points of the transmission and distribution site to detect a noise signal that may be confused with the partial discharge signal; And
A local diagnostic device that collects sensing signals from the partial discharge sensor and the noise sensor and diagnoses whether or not the partial discharge has occurred.
Including,
The local diagnosis device may determine whether the signal sensed by the partial discharge sensor is noisy using the signal sensed by the partial discharge sensor and the signal sensed by the noise sensor at the same time,
A local unit collecting sensing signals from the partial discharge sensor and the noise sensor for a predetermined period of time and periodically transmitting them to the following diagnosis unit; And
A diagnostic unit that compares the signal sensed by the partial discharge sensor sensed at the same time among the sensing signals received from the local unit and the signal sensed by the noise sensor to determine whether there is noise
Partial discharge diagnosis system comprising a.
 삭제delete 제7항에 있어서,
상기 로컬 진단 장치는,
상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 주파수 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 개별 판단과,
상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 상기 노이즈 센서에서 센싱된 신호의 세기를 비교하여, 상기 노이즈 센서에서 센싱된 신호가 더 크면 잡음으로 판단하는 우열 판단을 수행하는 부분방전 진단 시스템.
The method of claim 7,
The local diagnostic device,
An individual determination to determine whether there is noise by analyzing the frequency pattern of the signal sensed by the partial discharge sensor,
A partial discharge diagnosis system that compares the strength of the signal sensed by the partial discharge sensor and the signal sensed by the noise sensor, and determines the superiority and inferiority of determining that the signal sensed by the noise sensor is greater as noise.
 제7항에 있어서,
상기 로컬 진단 장치가 부분방전으로 진단한 정보들을 취합하는 관리 서버
를 더 포함하는 부분방전 진단 시스템.
The method of claim 7,
Management server that collects information diagnosed by the local diagnosis device through partial discharge
Partial discharge diagnosis system further comprising a.
 제10항에 있어서,
상기 로컬 진단 장치 또는 상기 관리 서버는,
특정 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 다른 부분방전 센서 또는 노이즈 센서에서 센싱된 신호의 세기를 비교하되, 상기 비교 대상 센서들의 거리에 따른 감쇠가 발생하였는지 확인하여, 감쇠가 발생하였다면 잡음이 아닌 부분방전 신호로 판단하는 감쇠 판단을 수행하는 부분방전 진단 시스템.
The method of claim 10,
The local diagnostic device or the management server,
Compare the strength of the signal sensed by the specific partial discharge sensor with the signal sensed by other partial discharge sensors or noise sensors, but check whether attenuation has occurred according to the distance of the compared target sensors, and if attenuation occurs, the non-noise part A partial discharge diagnosis system that performs attenuation judgment determined by a discharge signal
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