KR20190115732A - System for monitoring partial discharge - Google Patents

System for monitoring partial discharge

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KR20190115732A
KR20190115732A KR1020180038792A KR20180038792A KR20190115732A KR 20190115732 A KR20190115732 A KR 20190115732A KR 1020180038792 A KR1020180038792 A KR 1020180038792A KR 20180038792 A KR20180038792 A KR 20180038792A KR 20190115732 A KR20190115732 A KR 20190115732A
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Abstract

Presented is a system for monitoring partial discharge to connect a partial discharge sensor and analysis device with optical communication and converting a partial discharge signal, sensor control signal, and drive power into an optical signal to transmit and receive an optical signal in a wavelength division multiplexing method. The presented system comprises: an optical network transmitting an optical signal in a wavelength division multiplexing method; an analysis device converting a sensor control signal into a control optical signal having a first set wavelength, outputting the control optical signal to the optical network, and outputting the control optical signal in the wavelength division multiplexing method; and a sensor device demultiplexing the optical signal received through the optical network to detect the control optical signal having the first set wavelength, converting the control optical signal into the sensor control signal, which is an electrical signal, and sensing partial discharge of power equipment based on the sensor control signal.

Description

부분방전 감시 시스템{SYSTEM FOR MONITORING PARTIAL DISCHARGE}Partial discharge monitoring system {SYSTEM FOR MONITORING PARTIAL DISCHARGE}

본 발명은 부분방전 감시 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변전소에 설치된 가스절연개폐장치(GIS; Gas-Insulated Switch gear), 변압기 등에서 발생하는 부분방전을 감시하는 부분방전 감시 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a partial discharge monitoring system, and more particularly, to a partial discharge monitoring system for monitoring a partial discharge generated in a gas-insulated switch gear (GIS), a transformer and the like installed in a substation.

변전소는 발전소에서 생산된 전력을 송전 선로나 배전 선로를 통해 수용가로 전송하는 과정에서 전압, 전류의 성질을 바꾸기 위해 설치된다. 이를 위해, 변전소에는 전력의 성질을 변환하기 위한 변압기 등의 전력설비, 전력계통의 보호를 위해 가스절연개폐장치 등의 다양한 전력설비가 설치된다.Substations are installed to change the characteristics of voltage and current in the process of transferring power produced by a power plant to a customer via transmission or distribution lines. To this end, substations are equipped with power equipment such as transformers for converting the properties of the power, various power equipment such as gas insulation switchgear for the protection of the power system.

전력설비는 기계적 스트레스, 온도 등의 영향으로 절연 열화가 발생하여 내부절연부분에서의 국부적인 부분방전이 발생하게 된다. 부분방전이 지속적으로 발생하는 경우 전기트리 및 부분방전 시 발생하는 산화물 등에 의하여 절연 열화의 정도가 증가하게 되어, 전력설비의 기능이 정지되거나, 정전(shutdown)이 발생할 수 있다. In power equipment, insulation deterioration occurs due to mechanical stress, temperature, etc., and local partial discharge occurs at internal insulation. If the partial discharge is continuously generated, the degree of insulation deterioration is increased by the electric tree, the oxide generated during the partial discharge, etc., so that the function of the power equipment may be stopped or a shutdown may occur.

이에, 변전소의 GIS, 변압기 등의 전력설비에는 부분방전을 상시 감시하는 부분방전 감시 시스템이 적용된다.Accordingly, a partial discharge monitoring system that constantly monitors partial discharge is applied to power facilities such as GIS and transformers of substations.

한국등록특허 제10-1574613호 (명칭: 원격 설정 기능이 있는 초고주파 전기신호 검출에 의한 부분방전 감시진단 시스템)Korean Patent No. 10-1574613 (Name: Partial Discharge Monitoring Diagnosis System by Detection of Ultra-high Frequency Electric Signal with Remote Setting Function)

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 부분방전 센서와 분석 장치를 광 통신으로 연결하고, 부분방전 신호, 센서 제어 신호 및 구동 전원을 광신호로 변환한 후 파장분할자동화 방식으로 송수신하도록 한 부분방전 감시 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above-described problems, and the wavelength division automation method after connecting the partial discharge sensor and the analysis device by optical communication, converting the partial discharge signal, the sensor control signal and the driving power into an optical signal It is an object of the present invention to provide a partial discharge monitoring system for transmitting and receiving.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템은 파장분할다중화 방식으로 광신호를 전송하는 광 네트워크, 센서 제어 신호를 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호로 변환하여 광 네트워크로 출력하되, 제어 광신호를 파장분할다중화 방식으로 출력하는 분석 장치 및 광 네트워크를 통해 수신한 광신호를 역다중화하여 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호를 검출하고, 제어 광신호를 전기 신호인 센서 제어 신호로 변환하고, 센서 제어 신호를 근거로 전력설비의 부분방전을 센싱하는 센서 장치를 포함한다.In order to achieve the above object, the partial discharge monitoring system according to an exemplary embodiment of the present invention is an optical network for transmitting an optical signal in a wavelength division multiplexing scheme, and converts a sensor control signal into a control optical signal having a first set wavelength, thereby providing an optical network. Outputs the control optical signal through a wavelength division multiplexing method and demultiplexes the optical signal received through the optical network to detect the control optical signal having the first set wavelength, and converts the control optical signal into an electrical signal. It converts to a sensor control signal, and includes a sensor device for sensing a partial discharge of the power equipment based on the sensor control signal.

분석 장치는 레이저 광원을 제2 설정 파장을 갖는 전원 광신호를 변환하여 광 네트워크로 출력하되, 파장분할다중화 방식으로 전원 광신호를 출력하고, 센서 장치는 광 네트워크를 통해 수신한 광신호를 역다중화하여 제2 설정 파장을 갖는 전원 광신호를 검출하여 전력으로 변환하여 구동 전원을 생성할 수 있다.The analyzing apparatus converts a laser light source into a power network by converting a power optical signal having a second set wavelength, and outputs the power optical signal by a wavelength division multiplexing method, and the sensor device demultiplexes the optical signal received through the optical network. In this case, a driving power source may be generated by detecting a power source optical signal having a second set wavelength and converting the same into an electric power.

센서 장치는 위치 또는 분석 장치와의 거리를 근거로 전원 광신호의 광량을 조정할 수 있다.The sensor device may adjust the amount of light of the power optical signal based on the position or distance from the analysis device.

광 네트워크는 제어 광신호를 전송하는 제1 광섬유 라인 및 전원 광신호를 전송하는 제2 광섬유 라인을 포함할 수 있다.The optical network may include a first optical fiber line for transmitting a control optical signal and a second optical fiber line for transmitting a power optical signal.

센서 장치는 전력설비에서 센싱한 부분방전 신호를 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호로 변환하여 광 네트워크로 출력하되, 센싱 광신호를 파장분할다중화 방식으로 출력하고, 광 네트워크에 연결된 복수의 부분방전 감지 센서들은 서로 다른 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호를 출력할 수 있다.The sensor device converts the partial discharge signal sensed by the power equipment into a sensing optical signal having a third set wavelength and outputs the optical signal to the optical network, and outputs the sensing optical signal by the wavelength division multiplexing method, and the plurality of partial discharges connected to the optical network. The sensing sensors may output sensing optical signals having different third set wavelengths.

분석 장치는 광 네트워크를 통해 수신한 광신호를 역다중화하여 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호를 검출하고, 검출한 센싱 광신호를 근거로 전력설비에 대한 부분방전 분석 정보를 생성할 수 있다. 분석 장치는 광신호로부터 서로 다른 제3 설정 파장별 센싱 광신호를 검출할 수 있다.The analyzing apparatus may detect the sensing optical signal having the third set wavelength by demultiplexing the optical signal received through the optical network, and generate partial discharge analysis information on the power equipment based on the detected sensing optical signal. The analysis device may detect different sensing optical signals for each of the third predetermined wavelengths from the optical signal.

센서 장치는 전력설비에서 발생하는 부분방전 신호를 감지하는 부분방전 센서, 부분방전 센서에서 감지한 부분방전 신호를 전류 또는 전압 신호의 부분방전 신호로 변환하는 신호 변환부 및 신호 변환부에서 전류 또는 전압 신호로 변환된 부분방전 신호를 광 변환하여 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호를 생성하고, 센싱 광신호를 파장분할다중화 방식으로 출력하는 양방향 파장분할 변환기를 포함할 수 있다.The sensor device includes a partial discharge sensor that detects a partial discharge signal generated by a power facility, a signal converter that converts the partial discharge signal detected by the partial discharge sensor into a partial discharge signal of a current or voltage signal, and a current or voltage in the signal converter. And a bidirectional wavelength division converter configured to optically convert the partial discharge signal converted into the signal to generate a sensing optical signal having a third set wavelength, and output the sensing optical signal by a wavelength division multiplexing method.

양방향 파장분할 변환기는 광 네트워크를 통해 분석 장치로부터 수신한 광신호를 역다중화하여 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호를 검출하고, 제어 광신호를 전기 신호인 센서 제어 신호로 변화하여 신호 변환부로 전송할 수 있다.The bidirectional wavelength splitting converter demultiplexes an optical signal received from an analysis apparatus through an optical network to detect a control optical signal having a first set wavelength, and converts the control optical signal into a sensor control signal, which is an electrical signal, to be transmitted to the signal conversion unit. Can be.

양방향 파장분할 변환기는 광 네트워크를 통해 분석 장치로부터 수신한 광신호를 역다중화하여 제2 설정 파장을 갖는 전원 광신호를 검출하고, 전원 광신호를 전력으로 변환하여 구동 전원을 생성할 수 있다.The bidirectional wavelength splitting converter may demultiplex the optical signal received from the analyzer through the optical network to detect the power optical signal having the second set wavelength, and convert the power optical signal into electric power to generate driving power.

신호 변환부는 부분방전 센서에서 감지한 부분방전 신호의 진폭을 감소시키는 감쇠기, 부분방전 신호의 노이즈를 필터링하는 대역 통과 필터, 양방향 파장분할 변환기로부터 센서 제어 신호를 수신하고, 센서 제어 신호를 근거로 감쇠기, 대역 통과 필터를 제어하는 제1 제어 모듈 및 양방향 파장분할 변환기로부터 구동 전원을 수신하고, 구동 전원을 감쇠기, 대역 통과 필터 및 제1 제어 모듈로 공급하는 전원 모듈을 포함할 수 있다.The signal converter receives a sensor control signal from an attenuator for reducing the amplitude of the partial discharge signal detected by the partial discharge sensor, a band pass filter for filtering out noise of the partial discharge signal, and a bidirectional wavelength division converter, and based on the sensor control signal The apparatus may include a first control module for controlling the band pass filter and a power module for receiving driving power from the bidirectional wavelength division converter and supplying the driving power to the attenuator, the band pass filter, and the first control module.

신호 변환부는 부분방전 센서에서 감지한 부분방전 신호의 진폭을 감소시키는 감쇠기, 부분방전 신호의 노이즈를 필터링하는 대역 통과 필터, 필터링된 부분방전 신호를 전류 또는 전압 신호로 변환하는 AD 컨버터, 양방향 파장분할 변환기로부터 센서 제어 신호를 수신하고, 센서 제어 신호를 근거로 감쇠기, 대역 통과 필터 및 AD 컨버터를 제어하는 제1 제어 모듈 및 양방향 파장분할 변환기로부터 구동 전원을 수신하고, 구동 전원을 감쇠기, 대역 통과 필터, AD 컨버터 및 제1 제어 모듈로 공급하는 전원 모듈을 포함할 수 있다.The signal converter includes an attenuator for reducing the amplitude of the partial discharge signal detected by the partial discharge sensor, a band pass filter for filtering out noise of the partial discharge signal, an AD converter for converting the filtered partial discharge signal into a current or voltage signal, and bidirectional wavelength division. Receives sensor control signals from the transducer, receives drive power from the first control module and bidirectional wavelength division converter controlling the attenuator, band pass filter and AD converter based on the sensor control signal, and drives the drive power to the attenuator, band pass filter. It may include a power module for supplying to the AD converter and the first control module.

양방향 파장분할 변환기는 신호 변환부에서 출력된 부분방전 신호를 센싱 광신호로 광 변환하는 전광 변환기, 전광 변환기에서 변환된 센싱 광신호 중 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호를 광 네트워크로 출력하는 다중화기, 광 네트워크로부터 수신한 광신호를 역다중화하여 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호 및 제2 설정 파장을 갖는 전원 광신호를 검출하는 역다중화기, 역다중화기에서 검출한 제어 광신호를 전기 신호인 센서 제어 신호로 변환하는 광전 변환기 및 역다중화기에서 검출한 전원 광신호를 이용하여 구동 전원을 생성하는 광전 소자를 포함할 수 있다. 이때, 역다중화기는 부분방전 센서의 위치 또는 분석 장치와의 거리를 근거로 광전 소자로 출력되는 전원 광신호의 광량을 조정할 수 있다.The bidirectional wavelength splitting converter includes an all-optical converter for optically converting a partial discharge signal output from the signal converter into a sensing optical signal, and a multiplexing optical signal for outputting a sensing optical signal having a third set wavelength among the sensing optical signals converted from the all-optical converter to the optical network. A demultiplexer for demultiplexing the optical signal received from the firearm and the optical network to detect the control optical signal having the first set wavelength and the power optical signal having the second set wavelength, and the control optical signal detected by the demultiplexer as an electrical signal. It may include a photoelectric device for generating a driving power by using the photoelectric converter for converting the sensor control signal and the power optical signal detected by the demultiplexer. In this case, the demultiplexer may adjust the amount of light of the power optical signal output to the photoelectric device based on the position of the partial discharge sensor or the distance from the analyzer.

분석 장치는 광 네트워크로부터 수신한 광신호를 파장 별로 역다중화하여 센서 광신호를 검출하고, 센서 광신호를 전기 신호인 부분방전 신호로 변환하는 신호 처리부 및 신호 처리부에서 변환된 부분방전 신호를 분석하여 부분방전 분석 정보를 생성하고, 센서 장치를 제어하기 위한 센서 제어 신호를 생성하는 신호 분석부를 포함할 수 있다.The analyzing apparatus detects the sensor optical signal by demultiplexing the optical signal received from the optical network for each wavelength, and analyzes the partial discharge signal converted by the signal processor and the signal processor to convert the sensor optical signal into a partial discharge signal which is an electrical signal. The apparatus may include a signal analyzer configured to generate partial discharge analysis information and to generate a sensor control signal for controlling the sensor device.

신호 처리부는 광 네트워크로부터 광신호를 수신하고, 광신호를 파장 별로 역다중화하여 하나 이상의 센서 광신호를 검출하는 역다중화기 및 역다중화기에서 검출된 센서 광신호를 전기 신호인 부분방전 신호로 변환하는 복수의 광전 변환기를 포함하고, 역다중화기는 검출한 센서 광신호의 파장에 따라 서로 다른 광전 변환기로 출력할 수 있다.The signal processor receives an optical signal from an optical network and demultiplexes the optical signal by wavelength to detect one or more sensor optical signals, and converts the sensor optical signal detected by the demultiplexer into a partial discharge signal which is an electrical signal. The demultiplexer may output to a different photoelectric converter according to the wavelength of the detected sensor optical signal.

분석 장치는 신호 분석부에서 생성된 센서 제어 신호를 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호로 광 변환하는 전광 변환기, 구동 전원을 출력하는 전원 장치 및 구동 전원을 출력 레이저 광원인 전원 광신호로 변환하여 출력하는 레이저 다이오드, 센서 장치의 제어를 위한 제어 광신호 및 센서 장치의 구동을 위한 전원 광신호를 광 네트워크로 출력하되, 제어 광신호 및 전원 광신호를 파장분할다중화 방식으로 출력하는 다중화기를 더 포함할 수 있다.The analyzing apparatus converts the sensor control signal generated by the signal analyzer into a control optical signal having a first set wavelength, and converts the all-optical converter into a power optical signal which is an output laser light source. The laser diode outputs, a control optical signal for controlling the sensor device and a power optical signal for driving the sensor device to output to the optical network, the control optical signal and the power supply optical signal further includes a multiplexer for outputting the wavelength division multiplexing method. can do.

본 발명에 의하면, 부분방전 감시 시스템은 하기와 같은 효과가 있다.According to the present invention, the partial discharge monitoring system has the following effects.

부분방전 감시 시스템은 복수의 센서 장치와 분석 장치를 하나의 광섬유 라인으로 구성된 광 네트워크로 연결하고, 복수의 센서 장치에서 검출된 부분방전 신호를 각각 파장분할 다중화하여 전송함으로써, 종래의 부분방전 감시 시스템에서 각각의 부분방전 센서와 신호처리장치(DAU)를 연결하는 수많은 동축 케이블이 필요 없으므로 설치와 유지보수 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The partial discharge monitoring system is a conventional partial discharge monitoring system by connecting a plurality of sensor devices and analysis devices to an optical network composed of one optical fiber line, and transmitting the partial discharge signals detected by the plurality of sensor devices by multiplexing the wavelengths. This eliminates the need for numerous coaxial cables connecting each partial discharge sensor and signal processing unit (DAU), minimizing installation and maintenance costs.

부분방전 감시 시스템은 센서 장치의 동작 제어를 위한 센서 제어 신호와 센서 장치의 구동을 위한 전원(에너지)을 하나의 광섬유 라인으로 동시에 수행함으로써, 전원선의 가설과 제어선의 가설을 위한 비용과 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The partial discharge monitoring system simultaneously performs the sensor control signal for controlling the operation of the sensor device and the power (energy) for driving the sensor device with one optical fiber line, thereby minimizing the cost and time for the construction of the power line and the construction of the control line. It can work.

부분방전 감시 시스템은 운영에 있어서 동축 신호선과 동축 신호선을 부분방전 센서와 신호처리장치에 연결하는 RF 커넥터에 의한 손실과 경년변화에 의한 성능 저하가 없으므로 안정성이 개선되어 유지보수가 최소화되고 유지보수 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.Partial discharge monitoring system has no loss of performance caused by RF connector connecting coaxial signal line and coaxial signal line to partial discharge sensor and signal processing device and performance deterioration due to secular variation, thus improving stability and minimizing maintenance cost. There is an effect that can be minimized.

부분방전 감시 시스템은 복수의 부분방전 센서에 연결된 동축 신호선과 개별 신호처리장치의 설치, 신호처리장치를 연결하는 동축 신호선과 전원선의 설치가 필요 없으므로 설치 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.The partial discharge monitoring system has the effect of minimizing the installation cost since it does not require the installation of coaxial signal lines and individual signal processing devices connected to a plurality of partial discharge sensors and coaxial signal lines and power lines connecting the signal processing devices.

부분방전 감시 시스템은 센서 장치와 분석 장치 간의 네트워크로 광섬유를 사용함으로써, 현장에서 설치가 용이하고, 전력설비의 전자기장(EMI, EMF)에 의한 영향을 방지할 수 있는 효과가 있다.The partial discharge monitoring system uses an optical fiber as a network between the sensor device and the analysis device, so that it is easy to install in the field and can prevent the influence of electromagnetic fields (EMI, EMF) of the power equipment.

부분방전 감시 시스템은 전송손실이 매우 작은 광섬유를 이용하기 때문에 동축 신호선을 이용하는 종래의 부분방전 감시 시스템에 비해 신호선의 길이 제약이 거의 없어 756kV 변전소와 같은 초대형 변전소에서도 하나의 광섬유 라인으로 전체를 수용할 수 있는 효과가 있다.Since the partial discharge monitoring system uses an optical fiber with a very small transmission loss, there is almost no signal line length restriction compared to a conventional partial discharge monitoring system using a coaxial signal line, so that even a very large substation such as a 756 kV substation can accommodate the entire fiber as a single fiber line. It can be effective.

부분방전 감시 시스템은 신호선에 의한 제약이 없고 다수의 신호처리장치가 불필요하므로 제작 및 설치 비용을 대폭 줄일 수 있으며. 중앙 제어실 또는 감시실에 신호처리장치를 설치할 수 있으므로 날씨, 기온 등 외기 변화에 의한 영향이 없어 유지보수와 관리가 매우 용이한 효과가 있다.Partial discharge monitoring system is not limited by signal line and many signal processing devices are unnecessary, so the manufacturing and installation cost can be greatly reduced. Since signal processing devices can be installed in the central control room or monitoring room, there is no effect of changes in the outside air such as weather and temperature, which makes maintenance and management very easy.

도 1 및 도 2는 종래의 부분방전 감시 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템을 설명하기 위한 도면.
도 4는 도 3의 센서 장치를 설명하기 위한 도면.
도 5는 도 3의 분석 장치를 설명하기 위한 도면.
도 6은 도 3의 센서 장치와 분석 장치를 연결하는 광 네트워크를 통해 전송되는 광신호를 설명하기 위한 도면.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템의 변형 예를 설명하기 위한 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템의 다른 변형 예를 설명하기 위한 도면.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템의 적용에 따른 효과를 설명하기 위한 도면.1 and 2 are views for explaining a conventional partial discharge monitoring system.
3 is a view for explaining a partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the sensor device of FIG.
FIG. 5 is a diagram for explaining an analysis device of FIG. 3. FIG.
6 is a view for explaining an optical signal transmitted through an optical network connecting the sensor device and the analysis device of FIG.
7 and 8 are views for explaining a modification of the partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are views for explaining another modified example of the partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention.
11 is a view for explaining the effect of the application of the partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. . First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are used as much as possible even if displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템을 설명하기에 앞서 종래의 부분방전 감시 시스템을 설명하면 아래와 같다.First, prior to explaining the partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described a conventional partial discharge monitoring system as follows.

도 1을 참조하면, 종래의 부분방전 감시 시스템은 부분방전 센서(11), 신호처리장치(12; DAU; Data Acquisition Unit) 및 분석 장치(13; 또는, 분석 서버)로 구성된다. 이때, 부분방전 센서(11)는 GIS, 변압기 등의 전력설비에 10~20미터 간격으로 설치된다. 신호처리장치(12)는 고주파 저손실형 동축 케이블(14)을 통해 복수의 부분방전 센서(11)와 연결된다.Referring to FIG. 1, the conventional partial discharge monitoring system includes a partial discharge sensor 11, a signal processing device 12 (DAU; data acquisition unit) and an analysis device 13 (or an analysis server). At this time, the partial discharge sensor 11 is installed in a power facility such as a GIS, a transformer at intervals of 10 to 20 meters. The signal processing device 12 is connected to the plurality of partial discharge sensors 11 through a high frequency low loss type coaxial cable 14.

고주파 저손실형 동축 케이블(14)은 UHF 대역을 통해 신호를 전송하기 때문에, 동축 케이블(14)의 전송 손실로 인하여 신호처리장치(12)와 부분방전 센서(11) 사이의 최대 거리는 제한적이다. 이로 인해, 종래의 부분방전 감시 시스템은 적정 간격으로 3개 내지 6개의 부분방전 센서(11)가 연결된 복수의 신호처리장치(12)를 설치해야 하는 문제점이 있다.Since the high frequency low loss type coaxial cable 14 transmits signals through the UHF band, the maximum distance between the signal processing device 12 and the partial discharge sensor 11 is limited due to the transmission loss of the coaxial cable 14. For this reason, the conventional partial discharge monitoring system has a problem in that a plurality of signal processing devices 12 to which three to six partial discharge sensors 11 are connected at appropriate intervals should be provided.

일례로, 종래의 부분방전 감시 시스템은 3개 내지 6개의 부분방전 센서(11)를 길이 15 미터 이내의 동축 케이블(14)을 통해 신호처리장치(12)와 연결하고, 각각의 신호처리장치(12)를 중앙에 설치된 분석 서버와 연결하는 구조이다.For example, the conventional partial discharge monitoring system connects three to six partial discharge sensors 11 to the signal processing device 12 through a coaxial cable 14 within 15 meters in length, and each signal processing device ( 12) is a structure connecting the analysis server installed in the center.

또한, 종래의 부분방전 감시 시스템은 커넥터를 이용한 다수의 접속 개소로 인해 접속불량의 발생 가능성이 크고 옥외에서 장시간 사용시 외기변화 영향에 의한 접촉불량, 동축 케이블(14)의 열화 등 안정성이 저하되는 문제점이 있다.In addition, the conventional partial discharge monitoring system is a problem that there is a high possibility of connection failure due to a large number of connection points using the connector, and stability such as poor contact due to the influence of outside air change, deterioration of the coaxial cable 14 due to a long time in outdoor use There is this.

또한, 종래의 부분방전 감시 시스템은 부분방전 센서(11)와 신호처리장치(12) 사이에 개별 케이블을 포설되어야 하고, 신호처리장치(12)에 별도의 전원을 연결해야 하기 때문에, 부분방전 센서(11)와 신호처리장치(12)의 수량만큼의 재료비와 설치비가 증가하는 문제점이 있다.In addition, in the conventional partial discharge monitoring system, since a separate cable must be installed between the partial discharge sensor 11 and the signal processing device 12, and a separate power source must be connected to the signal processing device 12, the partial discharge sensor There is a problem that the material cost and the installation cost of the number 11 and the signal processing device 12 increase.

신호처리장치(12) 및 분석 서버는 이더넷, 전용회선 등으로 연결된다. 신호처리장치(12)는 TP(Twisted-Pair) 선로 또는 광 랜 선로를 통해 분석 서버에 연결된다. 이때, 종래의 부분방전 감시 시스템은 다수의 DAU를 많은 장소에 설치함으로, 설치되는 변전소의 면적과 센서의 갯수가 증가할수록 제작 비용과 설치 비용이 증가하는 문제점이 있다.The signal processing apparatus 12 and the analysis server are connected by Ethernet, a dedicated line, or the like. The signal processing apparatus 12 is connected to the analysis server through a twisted-pair (TP) line or an optical LAN line. In this case, the conventional partial discharge monitoring system has a problem in that the manufacturing cost and installation cost increases as the number of substations and sensors to be installed increases by installing a plurality of DAUs in many places.

또한, 종래의 부분방전 감시 시스템은 신호처리장치(12)나 부분방전 센서(11)의 동작을 위하여 별도의 전원을 공급하여야 하므로, 동축 케이블(14)과 별도로 전원공급용 전선(15)을 포설하여 전원 장치(16)와 연결해야 하는 문제점이 있다.In addition, since the conventional partial discharge monitoring system must supply a separate power source for the operation of the signal processing device 12 or the partial discharge sensor 11, the power supply wire 15 is separately installed from the coaxial cable 14. There is a problem that must be connected to the power supply device 16.

도 2를 참조하면, 종래의 부분방전 감시 시스템은 부분방전 센서(11)를 광 케이블(17)을 통해 분석 장치(13)와 연결할 수도 있다. 부분방전 센서(11)는 신호처리장치(12)를 내장하며, 개별적으로 신호처리하여 데이터를 전송한다.Referring to FIG. 2, the conventional partial discharge monitoring system may connect the partial discharge sensor 11 to the analysis device 13 through the optical cable 17. The partial discharge sensor 11 incorporates a signal processing device 12 and transmits data by individually processing a signal.

종래의 부분방전 감시 시스템은 부분방전 센서(11)에서 검출되는 부분방전 신호를 동시에 측정하고, 부분방전 센서(11) 간 신호의 비교 등을 통한 외부잡음의 영향제거와 같은 신호처리를 수행하기 어려운 문제점이 있다.In the conventional partial discharge monitoring system, it is difficult to simultaneously perform the signal processing such as measuring the partial discharge signal detected by the partial discharge sensor 11 and removing the influence of external noise by comparing the signals between the partial discharge sensors 11. There is a problem.

또한, 종래의 부분방전 감시 시스템은 각 부분방전 센서(11)에서 검출된 나노 초 영역의 시간차이를 이용하여 도착 시간차(Time of Arrival) 방법으로 방전의 위치를 산정하는 것도 곤란하다. 따라서, 종래의 부분방전 감시 시스템은 주로 부분방전 센서(11) 주변에서의 부분방전의 유무만을 측정하는 저가형 상시감시 장치로 적용되고 있다.In addition, in the conventional partial discharge monitoring system, it is also difficult to calculate the position of the discharge by the time of arrival method using the time difference of the nanosecond region detected by each partial discharge sensor 11. Therefore, the conventional partial discharge monitoring system is mainly applied as a low-cost, always-on monitoring device for measuring only the presence or absence of partial discharge around the partial discharge sensor 11.

또한, 종래의 부분방전 감시 시스템은 각 부분방전 센서(11)의 동작을 위하여 센서에 독립적인 전원을 공급해야 하므로 배터리를 이용하거나 별도의 전원을 연결하여야 하는 불편함이 있다.In addition, the conventional partial discharge monitoring system is inconvenient to use a battery or to connect a separate power source to supply the independent power to the sensor for the operation of each partial discharge sensor (11).

본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템은 상술한 종래의 문제점들을 해소하기 위해서 DAU와 부분방전 센서를 연결하는 동축 케이블을 없애고, 중간 신호처리를 위한 DAU를 통폐합하여 갯수를 대폭 축소하기 위하여 양방향 파장분할 다중화접속 방식의 부분방전 센서와 통합형 신호처리장치로 구성되며, 광다중화된 광원으로 전원을 공급받는 부분방전 감시 시스템을 제시한다.Partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention to eliminate the coaxial cable connecting the DAU and the partial discharge sensor in order to solve the above-mentioned problems, and to bidirectionally reduce the number by integrating the DAU for intermediate signal processing It is composed of partial discharge sensor of wavelength division multiplexing method and integrated signal processing device, and presents partial discharge monitoring system powered by optical multiplexed light source.

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 아래와 같다.Hereinafter, the partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3을 참조하면, 부분방전 감시 시스템은 복수의 센서 장치(100) 및 분석 장치(200)를 포함하여 구성된다. 복수의 센서 장치(100) 및 분석 장치(200)는 하나의 광섬유 라인으로 구성된 광 네트워크(300)로 연결될 수 있다.Referring to FIG. 3, the partial discharge monitoring system includes a plurality of sensor devices 100 and an analysis device 200. The plurality of sensor devices 100 and the analysis device 200 may be connected to the optical network 300 formed of one optical fiber line.

센서 장치(100)는 부분방전 신호를 광 변환하고, 파장분할다중화(Wavelength division multiplexing, WDM) 방식으로 하나의 광섬유 라인을 통해 분석 장치(200)로 전송한다. 분석 장치(200)는 센서 제어용 신호 및 센서 구동용 전원을 부분방전 신호와 다른 대역의 광신호로 변환하여 WDM 방식으로 전송한다. The sensor device 100 optically converts the partial discharge signal and transmits the partial discharge signal to the analysis device 200 through one optical fiber line in a wavelength division multiplexing (WDM) method. The analysis device 200 converts the sensor control signal and the sensor driving power into optical signals of a band different from the partial discharge signal and transmits them in the WDM method.

센서 장치(100)는 전력설비에 설치되어, 전력설비의 부분방전 신호를 센싱한다. 센서 장치(100)는 감지한 부분방전 신호를 설정된 파장(λs)을 갖는 센싱 광신호로 변환한다. 센싱 광신호의 파장(λs, s=1~n)은 다른 센서 장치(100)에서 출력되는 센싱 광신호의 파장(λs, s=1~n)과 다른 파장을 갖는다.The sensor device 100 is installed in a power facility and senses a partial discharge signal of the power facility. The sensor device 100 converts the detected partial discharge signal into a sensing optical signal having a predetermined wavelength λ s. The wavelengths λs, s = 1 to n of the sensing optical signal have a wavelength different from the wavelengths λs, s = 1 to n of the sensing optical signal output from the other sensor device 100.

센서 장치(100)는 센싱 광신호를 광 네트워크(300)를 통해 분석 장치(200)로 전송한다. 이때, 센서 장치(100)는 파장분할다중화 방식으로 센싱 광신호를 전송한다. 즉, 복수의 센싱 장치에서 서로 다른 파장(λs)을 갖는 센싱 광신호를 광 네트워크(300)를 통해 분석 장치(200)로 전송한다.The sensor device 100 transmits the sensing optical signal to the analysis device 200 through the optical network 300. In this case, the sensor device 100 transmits the sensing optical signal by the wavelength division multiplexing method. That is, a plurality of sensing devices transmit sensing optical signals having different wavelengths λs to the analysis device 200 through the optical network 300.

일례로, 센서 장치(100)가 n 개인 경우, 각각의 센서 장치(100)는 부분방전 신호를 λs(여기서, s는 1~n) 중 하나의 파장을 갖는 센싱 광신호로 변환한다. 센서 장치(100)는 파장분할다중화 방식을 통해 센싱 광신호를 출력한다. n 개의 센서 장치(100)에서 출력된 n 개의 센싱 광신호는 광 네트워크(300)를 통해 분석 장치(200)로 전송된다.For example, when the sensor device 100 is n, each sensor device 100 converts the partial discharge signal into a sensing optical signal having a wavelength of λ s (where s is 1 to n). The sensor device 100 outputs the sensing optical signal through the wavelength division multiplexing method. The n sensing optical signals output from the n sensor devices 100 are transmitted to the analysis device 200 through the optical network 300.

복수의 센서 장치(100)는 하나의 광섬유 라인으로 구성된 광 네트워크(300)를 통해 분석 장치(200)로부터 광신호를 수신한다. 복수의 센서 장치(100)는 광 네트워크(300)를 통해 전원 광신호 및 제어 광신호를 수신한다.The plurality of sensor devices 100 receive an optical signal from the analysis device 200 through the optical network 300 composed of one optical fiber line. The plurality of sensor devices 100 receive a power optical signal and a control optical signal through the optical network 300.

센서 장치(100)는 분석 장치(200)로부터 수신한 광신호로부터 전원 광신호 및 제어 광신호를 검출한다. 센서 장치(100)는 분석 장치(200)로부터 수신한 광신호를 파장 별(λc)로 역다중화(deMux)하여 전원 광신호 및 제어 광신호를 검출한다. The sensor device 100 detects a power supply light signal and a control light signal from the light signal received from the analysis device 200. The sensor device 100 demultiplexes the optical signal received from the analyzer 200 by wavelength λc to detect the power optical signal and the control optical signal.

센서 장치(100)는 검출한 전원 광신호를 직류 전원으로 변환하고, 이를 구동 전원으로 하여 동작한다. 이때, 센서 장치(100)는 광전 소자(165; Photo voltaic)를 통해 전원 광신호(λp)를 직류로 변환하고, 변환된 직류 전원을 구동 전원으로 하여 동작한다.The sensor device 100 converts the detected power supply optical signal into a direct current power source, and operates it as a driving power source. In this case, the sensor device 100 converts the power optical signal λp into a direct current through the photo voltaic element 165, and operates the converted direct current power as a driving power source.

센서 장치(100)는 분석 장치(200)로부터 수신한 제어 광신호를 전기 신호인 센서 제어 신호로 변환한다. 센서 장치(100)는 센서 제어 신호에 따라 동작한다. 센서 제어 신호는 센서 장치(100)의 검출 감도, 검출 대역 등을 제어하기 위한 신호인 것을 일례로 한다.The sensor device 100 converts the control light signal received from the analysis device 200 into a sensor control signal which is an electrical signal. The sensor device 100 operates according to a sensor control signal. As an example, the sensor control signal is a signal for controlling the detection sensitivity, the detection band, and the like of the sensor device 100.

이를 위해, 도 4를 참조하면, 센서 장치(100)는 부분방전 센서(120), 신호 변환부(140) 및 양방향 파장분할 변환기(160)를 포함한다.To this end, referring to FIG. 4, the sensor device 100 includes a partial discharge sensor 120, a signal converter 140, and a bidirectional wavelength division converter 160.

부분방전 센서(120)는 전력설비에서 발생하는 부분방전 신호를 감지한다. 부분방전 센서(120)는 아날로그 신호인 부분방전 신호를 신호 변환부(140)로 전송한다. 부분방전 센서(120)는 UHF PD 센서(UHF Partial Discharge Sensors)인 것을 일례로 한다.The partial discharge sensor 120 detects a partial discharge signal generated from the power facility. The partial discharge sensor 120 transmits the partial discharge signal, which is an analog signal, to the signal converter 140. For example, the partial discharge sensors 120 may be UHF PD Discharge Sensors.

신호 변환부(140)는 양방향 파장분할 변환기(160)에서 공급되는 구동 전원에 의해 구동한다. 신호 변환부(140)는 양방향 파장분할 변환기(160)로부터 수신한 센서 제어 신호를 근거로 신호 변환을 수행한다. 신호 변환부(140)는 부분방전 센서(120)에서 감지한 아날로그 신호인 부분방전 신호를 직류 신호로 변환한다.The signal converter 140 is driven by the driving power supplied from the bidirectional wavelength division converter 160. The signal converter 140 performs signal conversion based on the sensor control signal received from the bidirectional wavelength division converter 160. The signal converter 140 converts the partial discharge signal, which is an analog signal detected by the partial discharge sensor 120, into a DC signal.

이를 위해, 신호 변환부(140)는 전원 모듈(141), 제1 제어 모듈(142), 감쇠기(143), 대역 통과 필터(144; BPF) 및 AD 컨버터(145; ADC)를 포함한다.To this end, the signal converter 140 includes a power supply module 141, a first control module 142, an attenuator 143, a band pass filter 144 (BPF), and an AD converter 145 (ADC).

전원 모듈(141)은 양방향 파장분할 변환기(160)로부터 전원을 공급받는다. 전원 모듈(141)은 공급된 전원을 제어 모듈, 감쇠기(143), 대역 통과 필터(144) 및 AD 컨버터(145)로 공급한다.The power supply module 141 receives power from the bidirectional wavelength division converter 160. The power supply module 141 supplies the supplied power to the control module, the attenuator 143, the band pass filter 144, and the AD converter 145.

제1 제어 모듈(142)은 양방향 파장분할 변환기(160)로부터 수신한 제어 신호를 근거로 감쇠기(143), 대역 통과 필터(144) 및 AD 컨버터(145)를 제어한다. 제1 제어 모듈(142)은 제어 신호에 따라 감쇠기(143), 대역 통과 필터(144) 및 AD 컨버터(145)를 제어하여 센서 장치(100)의 검출 감도, 검출 대역 등을 제어한다.The first control module 142 controls the attenuator 143, the band pass filter 144, and the AD converter 145 based on the control signal received from the bidirectional wavelength division converter 160. The first control module 142 controls the attenuator 143, the band pass filter 144, and the AD converter 145 according to the control signal to control the detection sensitivity, the detection band, and the like of the sensor device 100.

감쇠기(143)는 부분방전 센서(120)에서 감지한 부분방전 신호의 진폭을 감소시킨다. 감쇠기(143)는 부분방전 신호의 파형을 변형하지 않고, 부분방전 신호의 진폭만 감소시킨다The attenuator 143 reduces the amplitude of the partial discharge signal sensed by the partial discharge sensor 120. The attenuator 143 only reduces the amplitude of the partial discharge signal without modifying the waveform of the partial discharge signal.

대역 통과 필터(144)는 감쇠기(143)에서 진폭이 감쇄된 부분방전 신호에서 부분방전 신호를 제외한 나머지 신호를 필터링한다. 대역 통과 필터(144)는 부분방전에 대응되는 대역의 신호만을 필터링하는 노이즈 필터링을 수행한다. 대역 통과 필터(144)는 필터링한 부분방전 신호를 AD 컨버터(145)로 전송한다.The band pass filter 144 filters the signals other than the partial discharge signal from the partial discharge signal whose amplitude is attenuated by the attenuator 143. The band pass filter 144 performs noise filtering to filter only signals of a band corresponding to the partial discharge. The band pass filter 144 transmits the filtered partial discharge signal to the AD converter 145.

AD 컨버터(145)는 대역 통과 필터(144)에서 필터링된 부분방전 신호를 전류 또는 전압 신호로 변환한다. AD 컨버터(145)는 직류 신호로 변환된 부분방전 신호를 양방향 파장분할 변환기(160)로 전송한다.The AD converter 145 converts the partial discharge signal filtered by the band pass filter 144 into a current or voltage signal. The AD converter 145 transmits the partial discharge signal converted into the DC signal to the bidirectional wavelength division converter 160.

양방향 파장분할 변환기(160)는 분석 장치(200)로부터 수신한 광신호로부터 센서 장치(100)의 구동 전원을 생성한다. 양방향 파장분할 변환기(160)는 검출한 구동 전원을 신호 변환부(140)로 전송한다.The bidirectional wavelength split converter 160 generates driving power of the sensor device 100 from the optical signal received from the analysis device 200. The bidirectional wavelength division converter 160 transmits the detected driving power to the signal converter 140.

양방향 파장분할 변환기(160)는 분석 장치(200)로부터 수신한 광신호를 전기 신호로 변환한다. 양방향 파장분할 변환기(160)는 광신호를 디지털 신호 또는 아날로그 신호로 변환한다. 즉, 양방향 파장분할 변환기(160)는 분석 장치(200)로부터 수신한 광신호로부터 제어 광신호를 검출한다. 양방향 파장분할 변환기(160)는 검출한 제어 광신호를 디지털 또는 아날로그 형태의 센서 제어 신호로 변환한다. 양방향 파장분할 변환기(160)는 변환한 센서 제어 신호를 신호 변환부(140)로 전송한다.The bidirectional wavelength division converter 160 converts the optical signal received from the analysis device 200 into an electrical signal. The bidirectional wavelength division converter 160 converts an optical signal into a digital signal or an analog signal. That is, the bidirectional wavelength division converter 160 detects the control optical signal from the optical signal received from the analysis device 200. The bidirectional wavelength division converter 160 converts the detected control optical signal into a sensor control signal in a digital or analog form. The bidirectional wavelength split converter 160 transmits the converted sensor control signal to the signal converter 140.

양방향 파장분할 변환기(160)는 부분방전 신호를 광신호로 변환하여 분석 장치(200)로 전송한다. 즉, 양방향 파장분할 변환기(160)는 디지털 또는 아날로그 신호로 변환된 부분방전 신호를 센싱 광신호로 변환한다. 양방향 파장분할 변환기(160)는 센싱 광신호의 파장을 변환한 후 광섬유 네트워크를 통해 센싱 광신호를 분석 장치(200)로 전송한다.The bidirectional wavelength division converter 160 converts the partial discharge signal into an optical signal and transmits the optical signal to the analysis device 200. That is, the bidirectional wavelength division converter 160 converts the partial discharge signal converted into a digital or analog signal into a sensing optical signal. The bidirectional wavelength division converter 160 converts the wavelength of the sensing optical signal and transmits the sensing optical signal to the analysis apparatus 200 through the optical fiber network.

이를 위해, 양방향 파장분할 변환기(160)는 제1 전광 변환기(161), 제1 다중화기(162; MUX), 제1 역다중화기(163), 제1 광전 변환기(164) 및 광전 소자(165)를 포함하여 구성되는 것을 일례로 한다.To this end, the bidirectional wavelength division converter 160 includes a first all-optical converter 161, a first multiplexer 162 (MUX), a first demultiplexer 163, a first photoelectric converter 164, and a photoelectric device 165. As an example, it is configured to include.

제1 전광 변환기(161)는 신호 변환부(140)에서 출력된 부분방전 신호를 센싱 광신호로 변환한다. 즉, 제1 전광 변환기(161)는 전기 신호인 부분방전 신호를 센싱 광신호로 변환한다. 제1 다중화기(162)는 제1 전광 변환기(161)에서 변환된 센싱 광신호 중 설정 파장(λs)을 갖는 센싱 광신호를 분석 장치(200)로 전송한다.The first all-optical converter 161 converts the partial discharge signal output from the signal converter 140 into a sensing optical signal. That is, the first all-optical converter 161 converts the partial discharge signal, which is an electrical signal, into a sensing optical signal. The first multiplexer 162 transmits a sensing optical signal having a set wavelength λ s among the sensing optical signals converted by the first all-optical converter 161 to the analyzer 200.

제1 역다중화기(163)는 분석 장치(200)로부터 수신한 광신호로부터 전원 광신호를 검출한다. 제1 역다중화기(163)는 광신호로부터 설정 파장(λp)을 갖는 전원 광신호를 검출한다.The first demultiplexer 163 detects a power optical signal from the optical signal received from the analysis device 200. The first demultiplexer 163 detects a power source optical signal having a set wavelength [lambda] p from the optical signal.

광전 소자(165)는 제1 역다중화기(163)에서 출력된 전원 광신호를 이용하여 구동 전원을 생성한다. 광전 소자(165)는 직류인 구동 전원을 생성하여 신호 변환부(140)로 전송한다. 이때, 센서 장치(100)의 위치나 거리에 따라서 수전되는 전원 광신호의 크기를 조절하기 위해서 제1 역다중화기(163)에서 광전 소자(165)로 공급되는 광량을 조절 할 수 있다.The photoelectric device 165 generates driving power by using the power optical signal output from the first demultiplexer 163. The photoelectric device 165 generates driving power that is a direct current and transmits the generated driving power to the signal converter 140. In this case, the amount of light supplied from the first demultiplexer 163 to the photoelectric device 165 may be adjusted to adjust the magnitude of the power optical signal received according to the position or distance of the sensor device 100.

제1 역다중화기(163)는 분석 장치(200)로부터 수신한 광신호로부터 제어 광신호를 검출한다. 제1 역다중화기(163)는 광신호로부터 설정 파장(λc)을 갖는 제어 광신호를 검출한다. 제1 광전 변환기(164)는 제어 광신호를 아날로그 또는 디지털 형태의 센서 제어 신호로 변환하여 신호 변환부(140)로 전송한다.The first demultiplexer 163 detects the control optical signal from the optical signal received from the analysis device 200. The first demultiplexer 163 detects the control optical signal having the set wavelength [lambda] c from the optical signal. The first photoelectric converter 164 converts the control optical signal into a sensor control signal in an analog or digital form and transmits it to the signal converter 140.

분석 장치(200)는 복수의 센서 장치(100)로부터 수신한 광신호로부터 부분방전 신호를 검출한다. 분석 장치(200)는 광신호를 파장별(λs, s=1~n)로 역다중화하여 부분방전 신호를 검출한다. 분석 장치(200)는 검출한 부분방전 신호를 이용하여 전력설비의 부분방전 발생 여부를 분석한다.The analysis device 200 detects the partial discharge signal from the optical signals received from the plurality of sensor devices 100. The analyzing apparatus 200 detects the partial discharge signal by demultiplexing the optical signal for each wavelength (λs, s = 1 to n). The analyzing apparatus 200 analyzes whether the partial discharge of the power equipment is generated by using the detected partial discharge signal.

분석 장치(200)는 센서 제어 신호를 센서 장치(100)로 전송한다. 분석 장치(200)는 전기 신호(디지털 또는 아날로그)인 센서 제어 신호를 제어 광신호로 변환한다. 제어 광신호는 센싱 광신호의 파장(λs)과 다른 파장(λc)을 갖는다. 분석 장치(200)는 네트워크를 통해 제어 광신호를 센서 장치(100)로 전송한다.The analysis device 200 transmits a sensor control signal to the sensor device 100. The analysis device 200 converts a sensor control signal, which is an electrical signal (digital or analog), into a control optical signal. The control optical signal has a wavelength λc different from the wavelength λs of the sensing optical signal. The analysis device 200 transmits a control optical signal to the sensor device 100 through a network.

분석 장치(200)는 센서 장치(100)의 구동을 위한 구동 전원을 전원 광신호로 변환한다. 전원 광신호는 제어 광신호의 파장(λc) 및 센싱 광신호의 파장(λs)과 다른 파장(λp)을 갖는 출력 레이저 광원일 수 있다.The analysis device 200 converts driving power for driving the sensor device 100 into a power optical signal. The power source optical signal may be an output laser light source having a wavelength λc different from the wavelength λc of the control optical signal and the wavelength λs of the sensing optical signal.

분석 장치(200)는 파장분할다중화 방식으로 제어 광신호 및 전원 광신호를 출력한다. 제어 광신호 및 전원 광신호는 광 네트워크(300)를 통해 복수의 센서 장치(100)로 전송된다.The analyzing apparatus 200 outputs a control optical signal and a power optical signal in a wavelength division multiplexing manner. The control optical signal and the power optical signal are transmitted to the plurality of sensor devices 100 through the optical network 300.

도 5를 참조하면, 분석 장치(200)는 신호 처리부(210), 신호 분석부(220), 제2 전광 변환기(230), 제2 다중화기(240), 전원 장치(250) 및 레이저 다이오드(260)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the analyzer 200 may include a signal processor 210, a signal analyzer 220, a second all-optical converter 230, a second multiplexer 240, a power supply 250, and a laser diode ( 260).

신호 처리부(210)는 광 네트워크(300)를 통해 복수의 센서 장치(100)로부터 센싱 광신호를 수신한다. 신호 처리부(210)는 수신한 센싱 광신호를 파장별로 검출한 후 전기 신호인 부분방전 신호로 변환한다. 신호 처리부(210)는 변환한 부분방전 신호들을 신호 분석부(220)로 전송한다.The signal processor 210 receives a sensing optical signal from the plurality of sensor devices 100 through the optical network 300. The signal processor 210 detects the received sensing optical signal for each wavelength and converts the detected optical signal into a partial discharge signal which is an electrical signal. The signal processor 210 transmits the converted partial discharge signals to the signal analyzer 220.

이를 위해, 신호 처리부(210)는 제2 역다중화기(212) 및 복수의 제2 광전 변환기(214)를 포함한다.To this end, the signal processor 210 includes a second demultiplexer 212 and a plurality of second photoelectric converters 214.

제2 역다중화기(212)는 광 네트워크(300)를 통해 수신한 광신호를 파장(λs)별로 역다중화한다. 제2 역다중화기(212)는 다중화를 통해 복수의 센서 장치(100)에서 출력된 복수의 센싱 광신호(λs, s=1~n)를 출력한다. 제2 역다중화기(212)는 파장(λs)에 따라 서로 다른 제2 광전 변환기(214)로 센싱 광신호를 출력한다.The second demultiplexer 212 demultiplexes the optical signal received through the optical network 300 for each wavelength [lambda] s. The second demultiplexer 212 outputs a plurality of sensing optical signals λs and s = 1 to n output from the plurality of sensor devices 100 through multiplexing. The second demultiplexer 212 outputs the sensing optical signal to the second photoelectric converter 214 which is different from each other according to the wavelength λs.

제2 광전 변환기(214)는 설정 파장(λs)의 센싱 광신호를 전기 신호로 변환한다. 제2 광전 변환기(214)는 센싱 광신호를 전기 신호인 부분방전 신호로 변환한다. 이때, 복수의 제2 광전 변환기(214)는 서로 다른 파장(λs)의 센싱 광신호를 부분방전 신호로 변환한다.The second photoelectric converter 214 converts the sensing optical signal of the set wavelength λs into an electrical signal. The second photoelectric converter 214 converts the sensing optical signal into a partial discharge signal which is an electrical signal. In this case, the plurality of second photoelectric converters 214 convert sensing optical signals having different wavelengths λs into partial discharge signals.

신호 분석부(220)는 신호 처리부(210)로부터 수신한 부분방전 신호를 분석한다. 신호 분석부(220)는 부분방전 신호 분석을 통해 부분방전의 유무, 부분방전 신호의 도착시간 차이를 이용한 위치 추정, 부분방전 신호의 특성 분류에 의한 방전 원인 추정 등의 부분방전 분석 정보를 생성한다. 신호 분석부(220)는 분석 정보를 출력하거나 저장한다.The signal analyzer 220 analyzes the partial discharge signal received from the signal processor 210. The signal analyzer 220 generates partial discharge analysis information through partial discharge signal analysis such as presence or absence of partial discharge, position estimation using a difference in arrival time of the partial discharge signal, and estimation of discharge cause by classification of characteristics of the partial discharge signal. . The signal analyzer 220 outputs or stores analysis information.

신호 분석부(220)는 복수의 센서 장치(100)를 제어한다. 즉, 신호 분석부(220)는 센서 장치(100)의 검출 감도, 검출 대역 등을 제어하기 위한 센서 제어 신호를 생성한다. 신호 분석부(220)는 생성한 전기 신호인 센서 제어 신호를 신호 변환부(140)로 전송한다.The signal analyzer 220 controls the plurality of sensor devices 100. That is, the signal analyzer 220 generates a sensor control signal for controlling the detection sensitivity, the detection band, and the like of the sensor device 100. The signal analyzer 220 transmits the sensor control signal, which is the generated electrical signal, to the signal converter 140.

이를 위해, 신호 분석부(220)는 신호 처리 모듈(222), 분석 모듈(224), 저장 모듈(226) 및 제2 제어 모듈(228)을 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the signal analyzer 220 may include a signal processing module 222, an analysis module 224, a storage module 226, and a second control module 228.

제2 전광 변환기(230)는 전기 신호인 센서 제어 신호를 광신호인 제어 광신호로 변환한다. 제2 전광 변환기(230)는 센서 제어 신호를 설정 파장(λc)을 갖는 제어 광신호로 변환하여 출력한다.The second all-optical converter 230 converts a sensor control signal, which is an electrical signal, into a control optical signal, which is an optical signal. The second all-optical converter 230 converts the sensor control signal into a control optical signal having a set wavelength λc and outputs the control signal.

전원 장치(250)는 센서 장치(100)의 구동을 위한 구동 전원을 출력한다. 레이저 다이오드(260)는 구동 전원을 출력 레이저 광원인 전원 광신호로 변환하여 출력한다. 이때, 레이저 다이오드(260)는 설정 파장(λs)을 갖는 전원 광신호를 출력한다.The power supply device 250 outputs driving power for driving the sensor device 100. The laser diode 260 converts the driving power into a power optical signal that is an output laser light source and outputs the power. At this time, the laser diode 260 outputs a power optical signal having a set wavelength λs.

제2 다중화기(240)는 제2 전광 변환기(230) 및 레이저 다이오드(260)에서 출력되는 광신호를 광 네트워크(300)를 통해 복수의 센서 장치(100)로 전송한다. 제2 다중화기(240)는 설정 파장(λc)을 갖는 제어 광신호 및 설정 파장(λp)을 갖는 전원 광신호를 광 네트워크(300)를 통해 복수의 센서 장치(100)로 전송한다.The second multiplexer 240 transmits the optical signals output from the second all-optical converter 230 and the laser diode 260 to the plurality of sensor devices 100 through the optical network 300. The second multiplexer 240 transmits the control optical signal having the set wavelength λc and the power source optical signal having the set wavelength λp to the plurality of sensor devices 100 through the optical network 300.

도 6을 참조하면, 광 네트워크(300)를 구성하는 광섬유 신호선에는 센싱 광신호(부분방전 신호), 제어 광신호(센서 제어 신호) 및 전원 광신호(구동 전원)가 파장분할 다중화 방식으로 전송된다. 센서 광신호(부분방전 신호)는 하나의 파장 대역(예를 들면, 1.55 um)에서 각각 다른 파장(λ1~λN)으로 광 변환되어 전송된다. 제어 광신호(λc) 및 전원 광신호(λp)는 센서 광신호(λs)와 다른 파장 대역(예를 들면, 1.33um)을 통해 전송된다.Referring to FIG. 6, sensing optical signals (partial discharge signals), control optical signals (sensor control signals), and power optical signals (driving power supplies) are transmitted to the optical fiber signal lines constituting the optical network 300 in a wavelength division multiplexing scheme. . The sensor optical signal (partial discharge signal) is light-converted from one wavelength band (for example, 1.55 um) to another wavelength (λ1 to λN) and transmitted. The control optical signal λc and the power source optical signal λp are transmitted through a wavelength band different from the sensor optical signal λs (eg, 1.33 um).

이하, 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 장치의 변형 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 아래와 같다. 이하에서는 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 장치와의 차이점을 중심으로 설명한다.Hereinafter, a modification of the partial discharge monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, a description will be given of the difference from the partial discharge monitoring device according to an embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하면, 센싱 장치는 아날로그 신호인 부분방전 신호를 직접 센싱 광신호로 변환하여 출력한다. 즉, 신호 변환부(140)는 부분방전 신호를 디지털 신호로 변환하지 않고, 아날로그 신호 상태로 전송된다. 제1 전광 변환기(161)는 아날로그 신호인 부분방전 신호를 설정 파장(λs)을 갖는 센싱 광신호로 변환하여 출력한다.7 and 8, the sensing device converts a partial discharge signal, which is an analog signal, directly into a sensing optical signal and outputs the converted optical signal. That is, the signal converter 140 is transmitted in an analog signal state without converting the partial discharge signal into a digital signal. The first all-optical converter 161 converts the partial discharge signal, which is an analog signal, into a sensing optical signal having a set wavelength?

분석 장치(200)는 광 네트워크(300)를 통해 수신한 광신호로부터 부분방전 신호를 검출한 후 디지털 신호로 변환한다. 즉, 제2 역다중화기(212)는 광 네트워크(300)를 통해 수신한 광신호를 파장(λs)별로 다중화하여 센싱 광신호를 검출한다. 제2 역다중화기(212)는 다중화를 통해 복수의 센서 장치(100)에서 출력된 복수의 센싱 광신호(λs, s=1~n)를 출력한다. 제2 역다중화기(212)는 파장(λs)에 따라 서로 다른 제2 광전 변환기(214)로 센싱 광신호를 출력한다. 제2 광전 변환기(214)는 검출한 센싱 광신호를 아날로그 신호인 부분방전 신호로 변환한다. AD 컨버터(270)는 부분방전 신호를 디지털 신호로 변환하여 신호 분석부(220)로 전송한다.The analysis apparatus 200 detects the partial discharge signal from the optical signal received through the optical network 300 and converts it into a digital signal. That is, the second demultiplexer 212 detects the sensing optical signal by multiplexing the optical signal received through the optical network 300 for each wavelength λ s. The second demultiplexer 212 outputs a plurality of sensing optical signals λs and s = 1 to n output from the plurality of sensor devices 100 through multiplexing. The second demultiplexer 212 outputs the sensing optical signal to the second photoelectric converter 214 which is different from each other according to the wavelength λs. The second photoelectric converter 214 converts the detected sensing optical signal into a partial discharge signal which is an analog signal. The AD converter 270 converts the partial discharge signal into a digital signal and transmits the digital signal to the signal analyzer 220.

센서 장치(100)는 부분방전 센서(120)를 통해 센싱된 방전 전력(전원)을 이용하여 구동 전원을 공급한다. 즉, 부분방전 센서(120)는 부분방전시 발생하는 방전 전력을 에너지 하베스팅 장치(180)로 전송한다. 에너지 하베스팅 장치(180)는 방전 전력을 이용하여 구동 전원을 생성한다. 에너지 하베스팅 장치(180)는 구동 전원을 전원 모듈(141)로 전송한다.The sensor device 100 supplies driving power using discharge power (power) sensed by the partial discharge sensor 120. That is, the partial discharge sensor 120 transmits the discharge power generated during the partial discharge to the energy harvesting device 180. The energy harvesting device 180 generates driving power by using discharge power. The energy harvesting device 180 transmits driving power to the power module 141.

도 9 및 도 10을 참조하면, 센싱 장치는 아날로그 신호인 부분방전 신호를 직접 디지털로 변환하여 전송한다. 즉, 신호 변환부(140)는 부분방전 신호를 디지털 신호로 변환하여 전관변환기로 입력하여 전송한다. 또한 부분방전 감시 시스템은 추가 광섬유 라인을 통해 전원 광신호(즉, 고출력 광 에너지)를 전송할 수도 있다. 즉, 부분방전 감시 시스템은 광 네트워크(300)를 제1 광섬유 라인(320) 및 제2 광섬유 라인(340)으로 구성할 수 있다. 부분방전 감시 시스템은 제1 광섬유 라인(320)을 통해 센싱 광신호 및 제어 광신호를 송수신하고, 제2 광섬유 라인(340)을 통해 전원 광신호를 송수신한다.9 and 10, the sensing apparatus directly converts a partial discharge signal, which is an analog signal, to digital. That is, the signal conversion unit 140 converts the partial discharge signal into a digital signal and inputs it to the tube converter to transmit it. The partial discharge monitoring system may also transmit power optical signals (i.e. high power optical energy) via additional fiber optic lines. That is, the partial discharge monitoring system may configure the optical network 300 with the first optical fiber line 320 and the second optical fiber line 340. The partial discharge monitoring system transmits and receives a sensing optical signal and a control optical signal through the first optical fiber line 320, and transmits and receives a power optical signal through the second optical fiber line 340.

이를 통해, 부분방전 감시 시스템은 센서 장치(100)에 고출력으로 에너지를 전달하여 안정적인 전원을 제공할 수 있다. 이때, 부분방전 감시 시스템은 낮은 출력의 센싱 광신호 및 제어 광신호를 광다중화하여 기존의 통신용 광섬유 라인으로 송수신한다. 부분방전 감시 시스템은 고출력의 에너지를 보내기 위하여 별도의 고출력형 광섬유 라인을 이용하여 광 에너지를 전달한다 별도의 광섬유 라인을 사용하기 때문에 고출력 광원에 의한 신호 간섭인 혼신을 제거 할 수 있다.Through this, the partial discharge monitoring system may provide energy to the sensor device 100 at high power to provide a stable power source. In this case, the partial discharge monitoring system optically multiplexes the low-power sensing optical signal and the control optical signal and transmits and receives them through an existing communication optical fiber line. Partial discharge monitoring system transmits light energy by using separate high power fiber line to send high power energy. Because it uses separate fiber line, it can eliminate interference which is signal interference by high power light source.

상술한 바와 같이, 부분방전 감시 시스템은 복수의 센서 장치와 분석 장치를 하나의 광섬유 라인으로 구성된 광 네트워크로 연결하고, 복수의 센서 장치에서 검출된 부분방전 신호를 각각 파장분할 다중화하여 전송함으로써, 종래의 부분방전 감시 시스템에서 각각의 부분방전 센서와 신호처리장치(DAU)를 연결하는 수많은 동축 케이블이 필요 없으므로 설치와 유지보수 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.As described above, the partial discharge monitoring system connects a plurality of sensor devices and analysis devices to an optical network composed of one optical fiber line, and transmits the partial discharge signals detected by the plurality of sensor devices by wavelength division multiplexing, respectively. In the partial discharge monitoring system, the number of coaxial cables connecting each partial discharge sensor and the signal processing unit (DAU) is unnecessary, which minimizes the installation and maintenance costs.

또한, 부분방전 감시 시스템은 센서 장치의 동작 제어를 위한 센서 제어 신호와 센서 장치의 구동을 위한 전원(에너지)을 하나의 광섬유 라인으로 동시에 수행함으로써, 전원선의 가설과 제어선의 가설을 위한 비용과 시간을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the partial discharge monitoring system simultaneously executes a sensor control signal for controlling the operation of the sensor device and a power source (energy) for driving the sensor device with one optical fiber line, thereby costing and time for the construction of the power line and the construction of the control line. There is an effect that can be minimized.

또한, 부분방전 감시 시스템은 운영에 있어서 동축 신호선과 동축 신호선을 부분방전 센서와 신호처리장치에 연결하는 RF 커넥터에 의한 손실과 경년변화에 의한 성능 저하가 없으므로 안정성이 개선되어 유지보수가 최소화되고 유지보수 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, in the partial discharge monitoring system, there is no loss due to the RF connector connecting the coaxial signal line and the coaxial signal line to the partial discharge sensor and the signal processing device and performance degradation due to secular variation, thereby improving stability and minimizing maintenance. This can minimize the cost of maintenance.

또한, 부분방전 감시 시스템은 복수의 부분방전 센서에 연결된 동축 신호선과 개별 신호처리장치의 설치, 신호처리장치를 연결하는 동축 신호선과 전원선의 설치가 필요 없으므로 설치 비용을 최소화할 수 있는 효과가 있다.In addition, the partial discharge monitoring system has the effect of minimizing the installation cost because it does not require the installation of coaxial signal lines and individual signal processing devices connected to the plurality of partial discharge sensors and the coaxial signal lines and power lines connecting the signal processing devices.

또한, 부분방전 감시 시스템은 센서 장치와 분석 장치 간의 네트워크로 광섬유를 사용함으로써, 현장에서 설치가 용이하고, 전력설비의 전자기장(EMI, EMF)에 의한 영향을 방지할 수 있는 효과가 있다.In addition, the partial discharge monitoring system is easy to install in the field by using the optical fiber as a network between the sensor device and the analysis device, it is effective to prevent the influence of electromagnetic fields (EMI, EMF) of the power equipment.

또한, 부분방전 감시 시스템은 전송손실이 매우 작은 광섬유를 이용하기 때문에 동축 신호선을 이용하는 종래의 부분방전 감시 시스템에 비해 신호선의 길이 제약이 거의 없어 756kV 변전소와 같은 초대형 변전소에서도 하나의 광섬유 라인으로 전체를 수용할 수 있는 효과가 있다.In addition, since the partial discharge monitoring system uses an optical fiber with a very small transmission loss, there is almost no signal line length restriction compared to a conventional partial discharge monitoring system using a coaxial signal line, so that even in a very large substation such as a 756 kV substation, the whole optical fiber is used as a single fiber line. There is an acceptable effect.

또한, 부분방전 감시 시스템은 신호선에 의한 제약이 없고 다수의 신호처리장치가 불필요하므로 제작 및 설치 비용을 대폭 줄일 수 있으며. 중앙 제어실 또는 감시실에 신호처리장치를 설치할 수 있으므로 날씨, 기온 등 외기 변화에 의한 영향이 없어 유지보수와 관리가 매우 용이한 효과가 있다.In addition, the partial discharge monitoring system has no restrictions on signal lines and eliminates the need for many signal processing devices, greatly reducing manufacturing and installation costs. Since signal processing devices can be installed in the central control room or monitoring room, there is no effect of changes in the outside air such as weather and temperature, which makes maintenance and management very easy.

도 11을 참조하면, 345kV 표준형 변전소의 362kV GIS에 본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템을 설치한 경우와 종래의 부분방전 감시 시스템이 적용된 경우를 비교 설명하기 위한 표이다.Referring to FIG. 11, a table for comparing a case where a partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention is installed in a 362kV GIS of a 345kV standard substation and a case where a conventional partial discharge monitoring system is applied is described.

본 발명의 실시 예에 따른 부분방전 감시 시스템은 부분방전 센서(120)와 신호처리장치를 연결하는 동축 케이블이 필요가 없어 케이블과 설치비용이 불필요하고, 현장에 설치하는 신호처리장치가 없으므로 신호처리장치 제작 비용이 절감되고 신호처리장치와 중앙감시장치로 연결하는 통신선로가 불필요하다.The partial discharge monitoring system according to an embodiment of the present invention does not require a coaxial cable connecting the partial discharge sensor 120 and the signal processing device, thus eliminating the need for a cable and an installation cost, and there is no signal processing device installed in the field. The cost of manufacturing the device is reduced and the communication line connecting the signal processing unit and the central monitoring unit is unnecessary.

대신, 센서 장치(100)와 분석 장치(200)를 연결하는 광섬유가 필요한데, 길이 제한이 없고 매우 설치가 간편한 광케이블을 사용하면 되므로 설치 비용이 절약된다. 345kV 60kA급 12 Bay 형 GIS에 적용할 경우 수억원 이상의 설치비용이 감소 할 것으로 예상되며, 매년 지출되는 유지보수 비용도 대폭 축소된다.Instead, there is a need for an optical fiber connecting the sensor device 100 and the analysis device 200, there is no length limitation, because the use of an optical cable that is very easy to install, saving installation costs. If applied to 345kV 60kA class 12 Bay GIS, installation cost is expected to be reduced by more than hundreds of millions of dollars.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.Although a preferred embodiment according to the present invention has been described above, modifications can be made in various forms, and those skilled in the art may make various modifications and modifications without departing from the scope of the claims of the present invention. It is understood that it may be practiced.

100: 센서 장치 120: 부분방전 센서
140: 신호 변환부 141: 전원 모듈
142: 제1 제어 모듈 143: 감쇠기
144: 대역 통과 필터 145: AD 컨버터
160: 양방향 파장분할 변환기 161: 제1 전광 변환기
162: 제1 다중화기 163: 제1 역다중화기
164: 제1 광전 변환기 165: 광전 소자
180: 에너지 하베스팅 장치 200: 분석 장치
210: 신호 처리부 212: 제2 역다중화기
214: 제2 광전 변환기 220: 신호 분석부
222: 신호 처리 모듈 224: 분석 모듈
226: 저장 모듈 228: 제2 제어 모듈
230: 제2 전광 변환기 240: 제2 다중화기
250: 전원 장치 260: 레이저 다이오드
270: AD 컨버터 300: 광 네트워크
320: 제1 광섬유 라인 340: 제2 광섬유 라인100: sensor device 120: partial discharge sensor
140: signal conversion unit 141: power module
142: first control module 143: attenuator
144: band pass filter 145: AD converter
160: bidirectional wavelength division converter 161: first all-optical converter
162: first multiplexer 163: first demultiplexer
164: first photoelectric converter 165: photoelectric device
180: energy harvesting device 200: analysis device
210: signal processor 212: second demultiplexer
214: second photoelectric converter 220: signal analyzer
222: signal processing module 224: analysis module
226: storage module 228: second control module
230: second optical converter 240: second multiplexer
250: power supply unit 260: laser diode
270: AD converter 300: optical network
320: first optical fiber line 340: second optical fiber line

Claims (19)

파장분할다중화 방식으로 광신호를 전송하는 광 네트워크;
센서 제어 신호를 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호로 변환하여 상기 광 네트워크로 출력하되, 상기 제어 광신호를 파장분할다중화 방식으로 출력하는 분석 장치; 및
상기 광 네트워크를 통해 수신한 광신호를 역다중화하여 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호를 검출하고, 상기 제어 광신호를 전기 신호인 센서 제어 신호로 변환하고, 상기 센서 제어 신호를 근거로 전력설비의 부분방전을 센싱하는 센서 장치를 포함하는 부분방전 감시 시스템.An optical network for transmitting an optical signal in a wavelength division multiplexing scheme;
An analysis device converting a sensor control signal into a control optical signal having a first set wavelength and outputting the control optical signal to the optical network, and outputting the control optical signal in a wavelength division multiplexing method; And
Demultiplexing the optical signal received through the optical network to detect a control optical signal having a first set wavelength, convert the control optical signal into a sensor control signal which is an electrical signal, and based on the sensor control signal power equipment Partial discharge monitoring system comprising a sensor device for sensing a partial discharge of the. 제1항에 있어서,
상기 분석 장치는 레이저 광원을 제2 설정 파장을 갖는 전원 광신호를 변환하여 상기 광 네트워크로 출력하되, 파장분할다중화 방식으로 상기 전원 광신호를 출력하고,
상기 센서 장치는 상기 광 네트워크를 통해 수신한 광신호를 역다중화하여 제2 설정 파장을 갖는 전원 광신호를 검출하여 전력으로 변환하여 구동 전원을 생성하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 1,
The analyzing apparatus converts a power source optical signal having a second set wavelength into a laser light source and outputs the power source optical signal to the optical network, and outputs the power source optical signal in a wavelength division multiplexing scheme.
And the sensor device demultiplexes the optical signal received through the optical network, detects a power optical signal having a second set wavelength, converts the optical power signal into electric power, and generates driving power. 제2항에 있어서,
상기 센서 장치는 위치 또는 상기 분석 장치와의 거리를 근거로 상기 전원 광신호의 광량을 조정하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 2,
And the sensor device adjusts an amount of light of the power optical signal based on a position or distance from the analysis device. 제2항에 있어서,
상기 광 네트워크는,
상기 제어 광신호를 전송하는 제1 광섬유 라인; 및
상기 전원 광신호를 전송하는 제2 광섬유 라인을 포함하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 2,
The optical network,
A first optical fiber line for transmitting the control optical signal; And
Partial discharge monitoring system comprising a second optical fiber line for transmitting the power optical signal. 제1항에 있어서,
상기 센서 장치는 전력설비에서 센싱한 부분방전 신호를 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호로 변환하여 상기 광 네트워크로 출력하되, 상기 센싱 광신호를 파장분할다중화 방식으로 출력하고,
상기 광 네트워크에 연결된 복수의 부분방전 감지 센서들은 서로 다른 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호를 출력하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 1,
The sensor device converts the partial discharge signal sensed by the power equipment into a sensing optical signal having a third set wavelength and outputs the optical signal to the optical network, but outputs the sensing optical signal in a wavelength division multiplexing scheme.
And a plurality of partial discharge detection sensors connected to the optical network to output sensing optical signals having different third set wavelengths. 제5항에 있어서,
상기 분석 장치는 상기 광 네트워크를 통해 수신한 광신호를 역다중화하여 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호를 검출하고, 상기 검출한 센싱 광신호를 근거로 전력설비에 대한 부분방전 분석 정보를 생성하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 5,
The analyzing apparatus detects a sensing optical signal having a third set wavelength by demultiplexing the optical signal received through the optical network, and generates partial discharge analysis information on the power equipment based on the detected optical signal. Partial discharge monitoring system. 제6항에 있어서,
상기 분석 장치는 상기 광신호로부터 서로 다른 제3 설정 파장별 센싱 광신호를 검출하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 6,
The analysis device is a partial discharge monitoring system for detecting a sensing optical signal for each of the third predetermined wavelength from the optical signal. 제1항에 있어서,
상기 센서 장치는,
전력설비에서 발생하는 부분방전 신호를 감지하는 부분방전 센서;
상기 부분방전 센서에서 감지한 부분방전 신호를 전류 또는 전압 신호의 부분방전 신호로 변환하는 신호 변환부; 및
상기 신호 변환부에서 직류 신호로 변환된 부분방전 신호를 광 변환하여 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호를 생성하고, 상기 센싱 광신호를 파장분할다중화 방식으로 출력하는 양방향 파장분할 변환기를 포함하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 1,
The sensor device,
A partial discharge sensor for detecting a partial discharge signal generated from the power facility;
A signal converter converting the partial discharge signal detected by the partial discharge sensor into a partial discharge signal of a current or voltage signal; And
A part including a bidirectional wavelength division converter configured to optically convert the partial discharge signal converted into a DC signal by the signal conversion unit to generate a sensing optical signal having a third set wavelength, and output the sensing optical signal by wavelength division multiplexing; Discharge monitoring system. 제8항에 있어서,
상기 양방향 파장분할 변환기는,
상기 광 네트워크를 통해 상기 분석 장치로부터 수신한 광신호를 역다중화하여 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호를 검출하고, 상기 제어 광신호를 전기 신호인 센서 제어 신호로 변화하여 상기 신호 변환부로 전송하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 8,
The bidirectional wavelength division converter,
Demultiplexing the optical signal received from the analysis device through the optical network to detect a control optical signal having a first set wavelength, and converts the control optical signal into a sensor control signal which is an electrical signal to transmit to the signal conversion unit Partial discharge monitoring system. 제8항에 있어서,
상기 양방향 파장분할 변환기는
상기 광 네트워크를 통해 상기 분석 장치로부터 수신한 광신호를 역다중화하여 제2 설정 파장을 갖는 전원 광신호를 검출하고, 상기 전원 광신호를 전력으로 변환하여 구동 전원을 생성하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 8,
The bidirectional wavelength division converter
And demultiplexing the optical signal received from the analyzer through the optical network to detect a power optical signal having a second set wavelength, and converting the power optical signal into electric power to generate driving power. 제8항에 있어서,
상기 신호 변환부는,
상기 부분방전 센서에서 감지한 부분방전 신호의 진폭을 감소시키는 감쇠기;
상기 부분방전 신호의 노이즈를 필터링하는 대역 통과 필터;
상기 양방향 파장분할 변환기로부터 센서 제어 신호를 수신하고, 상기 센서 제어 신호를 근거로 상기 감쇠기, 상기 대역 통과 필터를 제어하는 제1 제어 모듈; 및
상기 양방향 파장분할 변환기로부터 구동 전원을 수신하고, 상기 구동 전원을 상기 감쇠기, 상기 대역 통과 필터 및 상기 제1 제어 모듈로 공급하는 전원 모듈을 포함하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 8,
The signal converter,
An attenuator for reducing the amplitude of the partial discharge signal sensed by the partial discharge sensor;
A band pass filter for filtering noise of the partial discharge signal;
A first control module for receiving a sensor control signal from the bidirectional wavelength division converter and controlling the attenuator and the band pass filter based on the sensor control signal; And
And a power supply module for receiving driving power from the bidirectional wavelength division converter, and supplying the driving power to the attenuator, the band pass filter, and the first control module. 제8항에 있어서,
상기 신호 변환부는,
상기 부분방전 센서에서 감지한 부분방전 신호의 진폭을 감소시키는 감쇠기;
상기 부분방전 신호의 노이즈를 필터링하는 대역 통과 필터;
상기 필터링된 부분방전 신호를 직류 신호로 변환하는 AD 컨버터;
상기 양방향 파장분할 변환기로부터 센서 제어 신호를 수신하고, 상기 센서 제어 신호를 근거로 상기 감쇠기, 상기 대역 통과 필터 및 상기 AD 컨버터를 제어하는 제1 제어 모듈; 및
상기 양방향 파장분할 변환기로부터 구동 전원을 수신하고, 상기 구동 전원을 상기 감쇠기, 상기 대역 통과 필터, 상기 AD 컨버터 및 상기 제1 제어 모듈로 공급하는 전원 모듈을 포함하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 8,
The signal converter,
An attenuator for reducing the amplitude of the partial discharge signal sensed by the partial discharge sensor;
A band pass filter for filtering noise of the partial discharge signal;
An AD converter converting the filtered partial discharge signal into a direct current signal;
A first control module for receiving a sensor control signal from the bidirectional wavelength division converter and controlling the attenuator, the band pass filter and the AD converter based on the sensor control signal; And
And a power module for receiving driving power from the bidirectional wavelength division converter and supplying the driving power to the attenuator, the band pass filter, the AD converter, and the first control module. 제8항에 있어서,
상기 양방향 파장분할 변환기는,
상기 신호 변환부에서 출력된 부분방전 신호를 센싱 광신호로 광 변환하는 전광 변환기;
상기 전광 변환기에서 변환된 상기 센싱 광신호 중 제3 설정 파장을 갖는 센싱 광신호를 상기 광 네트워크로 출력하는 다중화기;
상기 광 네트워크로부터 수신한 광신호를 역다중화하여 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호 및 제2 설정 파장을 갖는 전원 광신호를 검출하는 역다중화기;
상기 역다중화기에서 검출한 제어 광신호를 전기 신호인 센서 제어 신호로 변환하는 광전 변환기; 및
상기 역다중화기에서 검출한 전원 광신호를 이용하여 구동 전원을 생성하는 광전 소자를 포함하는 하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 8,
The bidirectional wavelength division converter,
An all-optical converter for optically converting the partial discharge signal output from the signal converter into a sensing optical signal;
A multiplexer for outputting a sensing optical signal having a third set wavelength among the sensing optical signals converted by the all-optical converter to the optical network;
A demultiplexer for demultiplexing an optical signal received from the optical network to detect a control optical signal having a first set wavelength and a power optical signal having a second set wavelength;
A photoelectric converter converting the control optical signal detected by the demultiplexer into a sensor control signal which is an electrical signal; And
Partial discharge monitoring system comprising a photoelectric device for generating a driving power using the power optical signal detected by the demultiplexer. 제13항에 있어서,
상기 역다중화기는 상기 부분방전 센서의 위치 또는 상기 분석 장치와의 거리를 근거로 상기 광전 소자로 출력되는 전원 광신호의 광량을 조정하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 13,
The demultiplexer adjusts the amount of light of the power optical signal output to the photoelectric device based on the position of the partial discharge sensor or the distance to the analysis device. 제1항에 있어서,
상기 분석 장치는
상기 광 네트워크로부터 수신한 광신호를 파장별로 역다중화하여 센서 광신호를 검출하고, 상기 센서 광신호를 전기 신호인 부분방전 신호로 변환하는 신호 처리부; 및
상기 신호 처리부에서 변환된 부분방전 신호를 분석하여 부분방전 분석 정보를 생성하고, 상기 센서 장치를 제어하기 위한 센서 제어 신호를 생성하는 신호 분석부를 포함하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 1,
The analysis device
A signal processor which detects a sensor optical signal by demultiplexing the optical signal received from the optical network for each wavelength and converts the sensor optical signal into a partial discharge signal which is an electrical signal; And
And a signal analyzer configured to analyze the partial discharge signal converted by the signal processor to generate partial discharge analysis information and to generate a sensor control signal for controlling the sensor device. 제15항에 있어서,
상기 신호 처리부는,
상기 광 네트워크로부터 광신호를 수신하고, 상기 광신호를 파장별로 역다중화하여 하나 이상의 센서 광신호를 검출하는 역다중화기; 및
상기 역다중화기에서 검출된 센서 광신호를 전기 신호인 부분방전 신호로 변환하는 복수의 광전 변환기를 포함하고,
상기 역다중화기는 검출한 센서 광신호의 파장에 따라 서로 다른 광전 변환기로 출력하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 15,
The signal processing unit,
A demultiplexer which receives an optical signal from the optical network and detects one or more sensor optical signals by demultiplexing the optical signal by wavelength; And
A plurality of photoelectric converters converting the sensor optical signal detected by the demultiplexer into a partial discharge signal which is an electrical signal,
The demultiplexer outputs a partial discharge monitoring system to different photoelectric converters according to the detected wavelength of the sensor optical signal. 제15항에 있어서,
상기 분석 장치는,
상기 신호 분석부에서 생성된 센서 제어 신호를 제1 설정 파장을 갖는 제어 광신호로 광 변환하는 전광 변환기를 더 포함하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 15,
The analysis device,
And an all-optical converter for optically converting the sensor control signal generated by the signal analyzer into a control optical signal having a first set wavelength. 제15항에 있어서,
상기 분석 장치는,
구동 전원을 출력하는 전원 장치; 및
상기 구동 전원을 출력 레이저 광원인 전원 광신호로 변환하여 출력하는 레이저 다이오드를 더 포함하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 15,
The analysis device,
A power supply device for outputting driving power; And
And a laser diode which converts the driving power into a power optical signal which is an output laser light source and outputs the same. 제15항에 있어서,
상기 분석 장치는,
상기 센서 장치의 제어를 위한 제어 광신호 및 상기 센서 장치의 구동을 위한 전원 광신호를 상기 광 네트워크로 출력하되, 상기 제어 광신호 및 상기 전원 광신호를 파장분할다중화 방식으로 출력하는 다중화기를 더 포함하는 부분방전 감시 시스템.The method of claim 15,
The analysis device,
And a multiplexer for outputting a control optical signal for controlling the sensor device and a power optical signal for driving the sensor device to the optical network, and outputting the control optical signal and the power optical signal in a wavelength division multiplexing scheme. Partial discharge monitoring system.
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