KR20210043224A

KR20210043224A - 부분방전 판단 방법 및 진단 시스템

Info

Publication number: KR20210043224A
Application number: KR1020190126135A
Authority: KR
Inventors: 이완석
Original assignee: 한국전력공사
Priority date: 2019-10-11
Filing date: 2019-10-11
Publication date: 2021-04-21
Also published as: KR102243313B1

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.

Description

부분방전 판단 방법 및 진단 시스템{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.

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.

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 공급받은

전기 에너지를 이용하여 다양한 전기 장치를 이용하게 된다.

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.

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,

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

대한민국 등록공보 10-1887513

본 발명은 잡음으로 인한 오검출을 효과적으로 억제할 수 있는 부분방전 판단 방법을 제공하고자 한다.

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.

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.

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.

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.

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.

여기서, 상기 개별 판단 단계에서는 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 주파수 패턴을 분석할 수 있다.

여기서, 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 상기 비교 센서에서 센싱된 신호의 패턴이 서로 유사한지 확인하는 단계를 더 포함할 수 있다.

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,

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.

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.

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.

여기서, 상기 로컬 진단 장치가 부분방전으로 진단한 정보들을 취합하는 관리 서버를 더 포함할 수 있다.

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.

상술한 구성에 따른 본 발명의 부분방전 판단 방법을 실시하면, 데이터 연산량 및 통신량을 증대시키지 않으면서도 잡음으로 인한 오검출을 효과적으로 억제할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 부분방전 판단 방법은 가스절연 개폐장치 예방진단 강화로 부분방전에 의한 설비 절연파괴 및 정전고장 위험요인을 사전에 제거할 수 있는 이점이 있다.

본 발명의 부분방전 판단 방법은 온라인 부분방전 진단에 있어 잡음 판정 정확도 강화 및 결함원 위치추정 기능 추가로 운영신뢰도를 높일 수 있는 이점이 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

또한, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

도시한 부분방전 진단 시스템의 각 구성요소들에 대한 상세 설명에 앞서, 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법을 설명하겠다.

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.

상술한 방안들 중 제1 방안은, 종래기술의 경우와 동일하게 부분방전 센서의 센싱 신호의 주파수 패턴을 분석하여 잡음 여부를 판단하는 것이다.

예컨대, 부분방전 의심신호에 대한 패턴 분석 시행 후 노이즈 패턴과 유사하거나 부분방전 패턴와 명확하게 상이하면 잡음으로 판단한다.

특히, 이 방안은 위상특성이 없으며 빈번하게 발생되는 휴대폰 신호 등 정형화된 잡음을 신속하게 필터링할 수 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법의 일 실시예를 도시한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

예컨대, 상기 S122 단계에서는 입력받은 센서 신호를 푸리에 변환(FFT)할 수 있는데, 보다 연산량이 적은 수학식을 적용할 수 있다.

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.

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.

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.

도시한 구현에서는, 우열 판단을 위한 부가 센서 신호로서, 노이즈 센서를 적용하였지만, 다른 구현에서는 타 지점에 설치된 다른 부분방전 센서의 센서 신호를 적용할 수도 있다.

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.

상기 S142 단계에서는, 상기 2 신호들의 평균값을 비교하거나, 시간축 또는 주파수축에서 소정 구간에서의 평균값을 비교할 수 있다.

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.

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.

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.

다른 구현에서는 타 지점에 설치된 다른 부분방전 센서의 센서 신호 뿐만 아니라 노이즈 센서의 신호를 함께 적용할 수도 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

도 5는 다수개의 개폐장치들 및 부분방전 센서들을 구비하는 하나의 변전소에 대하여 센서 군집을 이용한 부분방전 과정을 설명하기 위한 회로도이다.

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.

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.

구현에 따라, 도시한 S190 단계에서는, 부분방전 발생으로 판단되는 경우, 군집된 센서들에서 획득한 신호들을 이용하여 상기 부분방전이 발생한 위치를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.

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.

상술한 부분방전 발생 및 추정 발생 위치에 대한 정보는 도 3의 상기 진단 유닛(160)에 저장/출력되거나, 서버(400)로 전송될 수 있다.

다른 구현에서는, 상술한 제1 방안 -> 제2 방안 순으로만 잡음 판단을 수행하거나, 상술한 제1 방안 -> 제3 방안 순으로만 잡음 판단을 수행할 수도 있다.

전자의 경우, 도시한 S110 단계, S120 단계, S130 단계 및 S140 단계를 수행한 결과만으로 S190 단계의 부분방전 발생을 판단하거나, S199 단계의 잡음을 판단한다.

후자의 경우, 도시한 S110 단계, S120 단계, S150 단계 및 S160 단계를 수행한 결과만으로 S190 단계의 부분방전 발생을 판단하거나, S199 단계의 잡음을 판단한다.

도 6은 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법의 다른 실시예를 도시한다.

도시한 부분방전 판단 방법은, 상술한 제1 방안 -> 제3 방안 순으로 잡음 판단을 수행하며, 제3 방안은 별도로 구비된 노이즈 센서의 센싱 신호를 이용한다.

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.

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.

상기 개별 판단 단계(S210, S220)는, 도 4의 경우와 거의 동일하므로 중복되는 설명은 생략하겠다.

도시한 S226 단계에서, 부분방전 신호 패턴과 유사하지 않다고 판단되면, 본 발명의 사상에 따른 다른 보조 센서의 신호를 적용한 감쇠 판단을 수행한다.

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.

도시한 구현에서는, 감소 판단을 위한 부가 센서 신호로서, 노이즈 센서를 적용하였지만, 다른 구현에서는 타 지점에 설치된 다른 부분방전 센서의 센서 신호를 적용할 수도 있다.

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.

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.

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.

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.

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.

다음, 상술한 부분방전 판단 방법을 수행하는 관점에서 도 3의 온라인 부분방전 진단 시스템에 대하여 살펴보겠다.

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.

다음, 진단 유닛에서는 본 발명의 사상에 따른 부분방전 판단 방법을 전부 또는 일부 수행하고, 그 결과를 상기 관리 서버(400)로 전송한다.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

10 : 부분방전 센서
90 : 노이즈 센서
100 : 로컬 진단 장치
120 : 진단 유닛
160 : 로컬 유닛
400 : 관리 서버

Claims

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 포함하는 부분방전 판단 방법
제1항에 있어서,
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.
제2항에 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.
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.
제1항에 있어서,
상기 개별 판단 단계에서는 상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호의 주파수 패턴을 분석하는 부분방전 판단 방법.
제1항에 있어서,
상기 부분방전 센서에서 센싱된 신호와 상기 비교 센서에서 센싱된 신호의 패턴이 서로 유사한지 확인하는 단계
를 더 포함하는 부분방전 판단 방법.
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 포함하되,
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 판단하는 부분방전 진단 시스템.
제7항에 있어서,
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 유닛
을 포함하는 부분방전 진단 시스템.
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.
제7항에 있어서,
상기 로컬 진단 장치가 부분방전으로 진단한 정보들을 취합하는 관리 서버
를 더 포함하는 부분방전 진단 시스템.
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.