KR20210129959A - 전력 설비의 부분 방전 감시 장치 및 그 감시 방법 - Google Patents

전력 설비의 부분 방전 감시 장치 및 그 감시 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 전력 설비의 부분 방전 상시 감시 방법은, 전력 설비에서 발생하는 자외선의 세기를 측정하는 단계; 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상이면 자외선이 부분 방전에서 기인한 것인지 여부를 판단하는 단계; 및 판단 결과 자외선이 부분 방전에서 기인한 것인 경우에는 외부로 부분 방전 발생 신호를 출력하고, 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것이 아닌 경우에는 임계값을 재설정하는 단계를 포함한다.

Description

전력 설비의 부분 방전 감시 장치 및 그 감시 방법{PARTIAL DISCHARGE MONITORING APPARATUS FOR POWER DEVICE AND MONITORING METHOD THEROF}
본 발명은 전력 설비의 부분 방전 감시 장치 및 그 감시 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 전력 설비의 자외선 세기가 임계값 이상인 경우에만 활성화(wake up)되어 부분 방전 발생 여부를 진단하는 부분 방전 감시 장치와 이를 이용한 부분 방전 감시 방법에 있어서, 상기 임계값의 유효성을 검증하고 재설정함으로써 소모 전력을 최소화하고 진단의 정확성을 향상시킬 수 있는 부분 방전 감시 장치 및 그 감시 방법에 관한 것이다.
변압기나 애자와 같은 전력 설비에서는 기계적 스트레스, 온도 등의 영향으로 절연열화가 발생하여 내부 절연 부분에서 국부적인 부분 방전이 발생할 수 있다. 이러한 부분 방전 현상은 초기에는 시스템의 성능이나 작동에 영향을 주지 못하지만, 지속적으로 누적되면 절연열화를 가속화시킬 수 있다. 이 경우 전력 설비가 정상적인 기능을 수행하지 못할 수 있으며, 최악의 경우 전기 공급 중단이나 폭발로 연결될 수도 있다.
따라서, 전력 설비에 부분 방전이 발생하는지 여부를 지속적으로 모니터링 할 필요가 있으며, 부분 방전 시 자외선이 발생한다는 점을 이용하는 감시 장치들이 많이 사용되고 있는 실정이다. 이러한 감시 장치들은 전력 소모를 최소화하기 위하여 평소에는 슬립 모드(Sleep mode)로 대기하다가 자외선이 기 설정된 임계값을 넘을 경우에만 활성화(wake up)되어 부분 방전 발생 여부를 판단하게 된다.
그런데, 상기와 같은 종래의 감시 장치들은 설치 환경과 상관 없이 기 설정된 임계값을 그대로 사용하며, 임계값의 정확성에 대한 검증도 전혀 수행하지 않는다. 따라서, 제조 단계에서 임계값이 잘못 설정되더라도 이를 확인할 방법이 없으며, 설치 환경에 맞게 임계값을 변경할 수도 없다. 이 때문에, 종래의 감시 장치들로는 부분 방전 발생 여부를 정확하게 진단할 수 없으며, 활성화(wake up) 횟수 증가로 소모 전력이 증가함으로써 상시 감시를 실현하기가 어려워진다는 문제가 있다.
본 발명의 과제는 슬립 모드(Sleep mode)의 부분 방전 감시 장치를 활성화(wake up)시키는 임계값의 유효성을 지속적으로 판단하고, 유효하지 않은 경우 임계값을 재설정함으로써 부분 방전 감시의 진단 정확도를 향상시키는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 과제는 정확한 임계값 설정을 통하여 부분 방전 감시 장치의 활성화(wake up) 횟수를 줄이고, 이를 통해 소모 전력을 최소화함으로써 전력 설비에 대한 상시 감시를 실현하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 예시적인 실시예들에 따른 전력 설비의 부분 방전 감시 방법은, 전력 설비에서 발생하는 자외선의 세기를 측정하는 단계; 상기 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상이면, 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것인지 여부를 판단하는 단계; 및 판단 결과 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것인 경우에는 외부로 부분 방전 발생 신호를 출력하고, 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것이 아닌 경우에는 임계값을 재설정하는 단계를 포함한다.
이 경우에 있어서, 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것인지 여부를 판단하는 단계는, 상기 측정된 자외선 세기 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하는 단계; 상기 노이즈가 제거된 자외선 세기 신호의 표준편차를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 자외선 세기 신호에서 노이즈를 제거하는 단계는, 로우패스필터(Low pass filter)를 사용하여 설정 주파수 이상의 노이즈를 제거하는 것일 수 있다. 보다 바람직하게는, 상기 설정 주파수는 30Hz일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 계산된 표준편차가 상기 기준값 이하이면 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것이 아니라고 판단할 수 있다. 이와 다르게, 상기 계산된 표준편차가 상기 기준값보다 더 크면 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것이라고 판단할 수 있다.
아울러, 상기 표준편차를 계산하는 단계는 1초 동안 상기 노이즈가 제거된 자외선 세기 신호의 분포가 가지는 표준편차를 계산하는 것일 수 있다. 또한, 상기 기 설정된 기준값은 0.3일 수 있다.
또한, 상기 임계값을 재설정하는 단계는, 임계값이 상기 측정된 자외선의 최대값보다 더 큰 값을 가지도록 임계값을 재설정하는 것일 수 있다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 다른 실시예들에 따른 전력 설비의 부분 방전 감시 방법은, 자외선 세기를 측정하는 센서, 및 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상인 경우에만 활성화(wake up)되어 부분 방전 발생 여부를 판단하는 방전 검출부를 이용하여 전력 설비의 부분 방전을 감시하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 센서를 이용하여 전력 설비의 자외선 세기를 모니터링 하는 단계; 상기 전력 설비의 자외선 세기가 상기 임계값 이상이면 상기 방전 검출부를 활성화(wake up)시키는 단계; 상기 활성화된 방전 검출부를 이용하여 상기 전력 설비에 부분 방전이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계; 상기 전력 설비에 부분 방전이 발생한 경우 외부로 부분 방전 발생 신호를 출력하고, 부분 방전이 발생하지 않은 경우 상기 임계값을 재설정하는 단계; 및 상기 방전 검출부를 비활성화하는 단계를 포함한다.
이 경우에 있어서, 상기 전력 설비에 부분 방전이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계는, 상기 센서에서 측정된 자외선 세기 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하는 단계; 상기 노이즈가 제거된 자외선 세기 신호의 표준편차를 계산하는 단계; 및 상기 계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 노이즈를 제거하는 단계는 상기 자외선 세기 신호에서 기 설정된 주파수 이상을 제거하는 것일 수 있다. 또한, 상기 표준편차와 기준값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단하는 단계는, 상기 표준편차가 상기 기준값 이하이면 부분 방전이 발생하지 않았다고 판단하고, 상기 표준편차가 상기 기준값보다 더 크면 부분 방전이 발생하였다고 판단할 수 있다.
상술한 본 발명의 과제를 달성하기 위하여, 또 다른 실시예들에 따른 전력 설비의 부분 방전 감시 방법은, 자외선 세기를 측정하는 센서, 및 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상이거나 또는 기 설정된 갱신 주기가 도래한 경우 활성화(wake up)되어 부분 방전 발생 여부를 판단하는 방전 검출부를 이용하여 전력 설비의 부분 방전을 감시하는 방법에 관한 것이다. 구체적으로, 상기 센서를 이용하여 전력 설비의 자외선 세기를 모니터링 하는 단계; 상기 전력 설비의 자외선 세기가 상기 임계값 이상이면 상기 방전 검출부를 활성화(wake up)시켜 부분 방전 발생 여부를 판단하고, 부분 방전이 발생하지 않은 경우 상기 임계값을 재설정하는 상시 감시 수행 단계; 및 상기 갱신 주기가 도래하면 상기 방전 검출부를 활성화(wake up)시켜 부분 방전 발생 여부를 판단하고, 부분 방전이 발생하지 않은 경우 상기 임계값을 재설정하는 주기적 감시 수행 단계를 포함한다.
이 경우에 있어서, 상기 상시 감시 수행 단계는, 상기 센서에서 측정된 자외선 세기 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하는 단계; 상기 노이즈가 제거된 자외선 세기 신호의 표준편차를 계산하는 단계; 상기 계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하는 단계; 및 상기 표준편차가 상기 기준값 이하이면 부분 방전이 발생하지 않았다고 판단하고, 상기 표준편차가 상기 기준값보다 더 크면 부분 방전이 발생하였다고 판단하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 부분 방전이 발생하지 않았다고 판단된 경우 임계값이 상기 센서에서 측정된 자외선의 최대값보다 더 큰 값을 가지도록 임계값을 재설정할 수 있다.
또한, 상기 주기적 감시 수행 단계는, 갱신 주기 동안 자외선 세기의 변화량을 계산하는 단계; 부분 방전이 발생하였을 때 예상되는 자외선 세기 변화량을 계산하는 단계; 및 상기 계산된 갱신 주기 동안 자외선 세기의 변화량과 상기 계산된 부분 방전 발생 시 예상되는 자외선 세기 변화량을 서로 비교하는 단계를 포함할 수 있다.
이 때, 상기 계산된 갱신 주기 동안 자외선 세기의 변화량이 상기 계산된 부분 방전 발생 시 예상되는 자외선 세기 변화량 이상인 경우 상기 갱신 주기를 재설정할 필요성이 있다고 판단하고, 갱신 주기를 더 짧은 시간으로 재설정할 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 전력 설비의 부분 방전 감시 방법은 슬립 모드(Sleep mode) 상태인 부분 방전 감시 장치를 활성화(wake up)시키는 기준이 되는 임계값이 유효한지 여부에 대하여 지속적으로 판단하고, 유효하지 않은 경우 임계값을 재설정함으로써 부분 방전 감시의 진단 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 정확한 임계값 설정을 통하여 부분 방전 감시 장치를 활성화(wake up)시키는 횟수를 줄일 수 있고, 소모되는 전력을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 전력 설비에 대한 상시 감시를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전력 설비의 부분 방전 감시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 센서부의 출력 신호 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3은 도 2의 센서부의 출력 신호를 필터링한 결과를 나타내는 그래프이다.
도 4는 태양광에 의한 단위 면적당 자외선 세기 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전력 설비의 부분 방전 감시 방법의 단계들을 설명하기 위한 순서도들이다.
본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 참조로, 본 발명에 따른 전력 설비의 부분 방전 감시 장치를 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명에 따른 부분 방전 상시 감시 장치를 나타내는 블록도이다. 도 2는 센서부의 출력 신호 변화를 나타내는 그래프이고, 도 3은 도 2 센서부 출력 신호를 필터링한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 4는 태양광에 의한 단위 면적당 자외선 세기 변화를 나타내는 그래프이다.
여기서 상기 전력 설비는 발전소에서 생산된 전기를 사용처까지 전송하는 송전 또는 변전 설비를 의미하며, 예를 들면 변압기, 송배전선로, 애자 등을 포함할 수 있다. 또한, 부분 방전(partial discharge)이라 함은 전극과 전극 사이가 아닌 다른 부분에서 발생한 방전을 지칭하는 용어로서, 코로나 방전(Corona Discharge), 아크 방전(Arc Discharge), 연면 방전(Creeping Discharge) 등을 포함할 수 있다.
도 1을 참조하면, 부분 방전 상시 감시 장치(100)는 자외선 세기를 측정하는 센서부(110), 측정된 자외선 세기 정보를 이용하여 부분 방전 발생 여부를 진단하는 방전 검출부(120), 진단 결과를 외부로 송신하는 통신부(130), 및 각 구성 요소들에 전력을 공급하는 전원부(140)를 포함한다.
센서부(110)는 전원부(140)로부터 전력을 공급받으며 전력 설비의 자외선 세기를 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 센서부(110)는 UV-C(Ultraviolet C)의 세기를 측정하는 자외선 센서일 수 있다. 센서부(110)는 측정한 자외선의 세기 정보를 전압 신호의 형태로 방전 검출부(120)에 제공할 수 있다.
한편, 센서부(110)가 측정하는 상기 자외선에는 부분 방전으로 인한 자외선, 태양광에 의한 자외선, 및 전계(Electric Field) 환경으로 인한 환경 노이즈 등이 포함될 수 있다.
구체적으로, 전력 설비에 부분 방전이 발생하면 자외선, 특히 UV-C가 발생하게 되고, 센서부(110)는 이를 검출할 수 있다. 그런데, 부분 방전이 발생하지 않더라도 태양광에 포함된 자외선이 센서부(110)의 측정 결과에 영향을 줄 수 있다. 또한, 전력 설비 자체가 고 전계(Electric Field) 환경이므로, 이에 의한 환경 노이즈(noise)도 센서부(110)의 측정 결과에 영향을 줄 수 있다. 따라서, 센서부(110)는 태양광, 환경 노이즈, 및 부분 방전에 의한 효과가 종합된 자외선 세기를 측정하는 것이고, 측정한 결과를 방전 검출부(120)로 제공할 수 있다.
방전 검출부(120)는 센서부(110)에서 제공받은 자외선 세기 정보를 이용하여 부분 방전 발생 여부를 판단하고, 판단한 결과를 통신부(130)를 통해 관제 센터 등 외부로 제공할 수 있다.
한편, 부분 방전 감시 장치(100)는 저전력, 소형의 센서 장치로서, 상시 감시를 수행하기 위해서는 소모 전력을 최소화할 필요가 있다. 이를 위하여, 방전 검출부(120)는 필요한 경우에만 활성화(wake up)되고 그 이외의 시간 동안에는 슬립 모드(Sleep mode) 상태를 유지하게 된다.
이 때, 상기 슬립 모드(Sleep mode) 상태란 일종의 대기 모드로서, 방전 검출부(120)가 비활성화 되어 부분 방전 발생 여부를 판단하지 않는 상태를 의미한다. 필요한 경우 방전 검출부(120)는 활성화(wake up)되어 부분 방전 발생 여부를 판단하게 되는데, 이 상태를 액티브 모드(Active mode) 상태라 지칭하기로 한다. 여기서 '필요한 경우'란 센서부(110)에서 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상인 경우로서, 부분 방전 발생이 의심되는 경우이다. 또한, 센서부(110)에서 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 미만이더라도, 기 설정된 활성 주기마다 방전 검출부(120)가 활성화(wake up)될 수 있다.
일 실시예에 있어서, 방전 검출부(120)는 센서부(110)에서 전달 받은 자외선 세기 신호를 필터링 하는 필터(121), 및 부분 방전 발생 여부를 판단하는 마이크로 컨트롤러 유닛(Micro Controller Unit, MCU, 123)을 포함할 수 있다.
필터(121)는 센서부(110)에서 전달받은 자외선 세기 신호를 필터링하여 MCU(123)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 상기 필터(121)는 기 설정된 주파수 이하의 저역대 신호만을 통과시키는 로우패스필터(Low Pass Filter)일 수 있다. 즉, MCU(123)가 보다 정확한 진단을 수행할 수 있도록, 필터(121)는 센서부(110)에서 보내온 자외선 세기 신호에서 노이즈 성분을 제거할 수 있다. 이 때, 상기 기 설정된 주파수는 30Hz 일 수 있으며, 이는 필요에 따라 적절히 변경될 수 있다.
MCU(123)는 부분 방전 발생 여부를 판단하는 마이크로프로세서이며, 측정된 자외선 세기와 기 설정된 임계값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단할 수 있다.
한편, 도 1에는 MCU(123) 이외에 물리적인 필터(121)가 별도로 구비된 방전 검출부(120)가 도시되어 있다. 이와 다르게, MCU(123) 내부에 필터가 소프트웨어로서 포함될 수도 있다. 즉, 물리적인 필터(121)가 별도로 구비되지 않고, 마이크로프로세서인 MCU가 필터(121)의 역할까지 동시에 수행할 수 있는 것이다. 이 경우에는, MCU(123)가 센서부(110)에서 전달받은 자외선 세기 신호를 필터링하고, 필터링된 자외선 세기 신호를 분석하여 부분 방전 발생 여부를 판단할 수 있다.
한편, 종래의 기술들은 임계값을 한 번 설정하고 나면 설정된 임계값을 수정하지 않고 그대로 부분 방전 발생 여부를 판단하였다. 그러나, 앞서 언급한 것처럼 센서부(110)가 측정하는 자외선에는 부분 방전으로 발생한 자외선뿐만 아니라 태양광에 의한 자외선도 포함되며, 고 전계 환경으로 인한 환경 노이즈의 영향도 포함된다. 즉, 부분 방전이 발생하지 않았더라도 태양의 광량 증가로 인해 자외선 세기가 기 설정된 임계값보다 더 커질 수 있으며, 제조 단계에서 임계값이 잘못 설정되어 임계값이 환경 노이즈의 최대값보다 더 작을 수도 있다. 따라서, 고정된 임계값을 계속 사용하면 부분 방전 발생 여부를 정확하게 판단하기 어렵다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 측정된 자외선 세기 신호를 필터링하여 분석함으로써, 임계값 이상의 자외선이 측정된 원인이 부분 방전 발생인지 아니면 잘못된 임계값 설정 때문인지를 구분할 수 있다. 만약 임계값 설정이 잘못된 경우라면 이를 보정하고 액티브 모드의 활성 주기도 재설정함으로써, 부분 방전 발생 여부의 판단 기준이 되는 '임계값'의 정확성을 향상시킬 수 있다. 이를 통하여 방전 검출부(120)가 불필요하게 활성화(wake up)되는 빈도를 줄임으로써 소모 전력을 최소화할 수 있고, 부분 방전 발생 여부 진단의 정확성도 향상시킬 수 있다. 이 과정이 도 2 및 도 3에 도시되어 있다.
도 2에서 아래쪽 파선으로 표시된 그래프는 부분 방전이 발생하지 않은 경우에 센서부(110)에서 측정되는 자외선 세기 출력 신호를 나타내는 것으로, 태양광에 의한 자외선과 고 전계 환경으로 인한 환경 노이즈가 반영된 것이다. 도 2에서 위쪽 실선으로 표시된 그래프는 부분 방전이 발생한 경우의 자외선 세기 출력 신호를 나타내는 것으로, 전력 설비에 부분 방전이 발생하면 자외선 레벨이 상승하게 됨을 나타낸다. 따라서, 부분 방전이 발생하지 않았을 때 자외선 세기의 최대값(A) 이상으로 임계값(C)을 설정하면, 측정된 자외선 세기와 임계값(C)을 서로 비교함으로써 부분 방전 발생 여부를 판단할 수 있는 것이다.
그런데, 부분 방전이 발생하지 않더라도, 태양광의 광량 증가로 인하여 상기 최대값(A)이 설정된 임계값(C) 이상으로 상승할 수 있다. 또한, 임계값(C)이 설정된 이후 주변 환경 변화로 인하여 자외선 레벨이 전체적으로 상승할 수도 있다. 이와 같은 경우에는 상기 최대값(A)이 설정된 임계값(C) 이상으로 상승할 수 있는 것이고, 설정된 임계값(C)을 보정 없이 그대로 계속 사용하면 부분 방전 진단의 정확도를 담보할 수 없게 된다.
본 발명에서는 센서부(110)에서 측정된 자외선 세기 신호를 필터링하여 그 표준편차를 분석함으로써 임계값(C)의 유효성을 검증하고, 필요한 경우 임계값(C)을 재설정할 수 있다.
구체적으로, 방전 검출부(120)는 센서부(110)에서 측정한 자외선 세기가 기 설정된 임계값(C) 이상이면 활성화(wake up)되어 액티브 모드(Active mode)로 진입한다.
액티브 모드(Active mode)에서, 필터(121)는 센서부(110)로부터 수신하는 자외선 세기 신호를 필터링한다. 예를 들면, 상기 필터(121)는 30Hz 이하의 저역대 신호만을 통과시키는 로우패스필터(Low Pass Filter)일 수 있다. 이 경우 필터(121)를 통과시킨 자외선 세기 신호는 도 3과 같이 나타날 수 있다.
도 3에 파선으로 도시된 바와 같이, 부분 방전이 발생하지 않은 경우에는 필터(121) 통과 이후 고 전계 환경에서 기인한 환경 노이즈가 대부분 제거될 수 있다. 이 경우, 자외선 세기 신호는 거의 일정한 값을 가질 수 있다. 이와 다르게, 도 3에 실선으로 도시된 부분 방전 발생 상황의 경우에는, 필터(121) 통과 이후에도 자외선 세기가 일정하지 않음을 알 수 있다.
MCU(123)는 필터(121)를 통과한 자외선 세기 신호의 표준편차를 분석하여 실제로 부분 방전이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있고, 임계값(C)의 유효성을 검증할 수 있다. 현재 설정된 임계값(C)이 유효하지 않다고 판단된 경우, MCU(123)는 임계값(C)을 재설정할 수 있다.
구체적으로, MCU(123)는 일정 시간 동안 필터(121)를 통과한 자외선 세기 신호의 표준편차를 계산하고, 계산된 표준편차가 기 설정된 기준값을 초과하는 경우에만 부분 방전이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 예를 들면, 상기 일정 시간은 1초이고, 상기 기준값은 0.3일 수 있다. 다만, 상기 일정 시간과 기준값은 전력 설비의 사양과 주변 환경에 따라 다르게 설정될 수 있다.
계산된 표준편차가 크다는 것은 센서부(110)에서 탐지된 자외선이 부분 방전에서 기인한 것임을 의미한다. 이 경우 MCU(123)는 통신부(130)를 통해 관제 센터 등 외부로 부분 방전 발생 신호를 출력할 수 있다.
반대로, 계산된 표준편차가 상기 기준값 이하라는 것은 센서부(110)에서 탐지된 자외선이 부분 방전에서 기인한 것이 아님을 의미한다. 즉, 부분 방전이 발생하지는 않았지만 다른 요인으로 인하여 자외선 세기가 임계값(C) 이상이 되었다는 것이다. 예를 들면, 태양광의 광량이 증가하였거나 또는 임계값 설정이 잘못된 경우이다. 따라서, 이러한 경우에는 현재 설정된 임계값(C)이 유효하지 못하다고 판단하여, 임계값(C)을 재설정한다.
예를 들어, 기 설정된 임계값(C)이 30mV이고, 센서부에서(110) 측정된 자외선 세기가 35mV이며 일정 시간 동안의 표준편차가 0.12라고 가정하자. 계산된 표준편차가 기준값인 0.3보다 작기 때문에, 측정된 자외선 세기가 임계값(C) 이상인 원인이 부분 방전이 아님을 알 수 있다. 이 경우에는, 현재 설정된 임계값(C)이 유효하지 못하다고 판단할 수 있으며, 마진(margin)을 고려하여 40mV를 새로운 임계값(C)으로 재설정할 수 있다. 이에 따라, 방전 검출부(120)는 센서부(110)에서 측정된 자외선 세기가 40mV 이상인 경우에만 활성화(wake up)되어 부분 방전 발생 여부를 판단하게 된다.
이와 다르게, 기 설정된 임계값(C)이 30mV이고, 센서부에서(110) 측정된 자외선 세기가 32mV이며 일정 시간 동안의 표준편차가 2.21이라고 가정하자. 계산된 표준편차가 기준값인 0.3보다 더 크기 때문에, 측정된 자외선 세기가 임계값(C) 이상인 원인이 부분 방전임을 알 수 있다. 이 경우, MCU(123)는 통신부(130)를 통해 관제 센터 등 외부로 부분 방전 발생 신호를 출력할 수 있다
한편, 본 발명에 따른 부분 방전 상시 감시 장치(100)는 전력 설비의 자외선 세기를 상시 측정함으로써, 전력 설비에 부분 방전이 발생하였는지 여부를 상시 감시할 수 있다. 그런데, 상술한 바와 같이 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상인 경우에만 액티브 모드로 전환되는 경우에는 몇 가지 문제가 발생할 수 있다.
예를 들어, 전력 설비에 부분 방전이 발생하지 않으면, 통신부(130)를 통해 관제 센터 등으로 측정 결과와 판단 결과를 송신하지 않게 된다. 따라서, 관제 센터에서는 부분 방전 상시 감시 장치(100)가 정상적으로 작동하고 있는지 여부를 판단할 수 없는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 일정한 활성 주기(T1)마다 부분 방전 상시 감시 장치(100)를 액티브 모드로 전환하고, 부분 방전 발생 여부를 판단하고, 판단 결과를 관제 센터 등으로 송신한다. 여기서 상기 활성 주기(T1)는 센서부(110)의 측정값과 관계없이 방전 검출부(120)를 활성화(wake up)시키는 시간 간격을 의미하는 것으로서, 센서부(110)의 측정값이 임계값(C)보다 더 작은 경우라도 기 설정된 주기마다 방전 검출부(120)를 활성화(wake up)시켜 부분 방전 발생 여부 및 임계값(C)의 유효성을 판단하고, 이를 관제 센터 등으로 송신하기 위함이다. 즉, 부분 방전이 발생하지 않더라도 기 설정된 활성 주기 마다 부분 방전 발생 여부를 판단하여 그 결과를 외부로 전송하는 것이다.
그런데, 상기와 같이 활성 주기마다 액티브 모드로 전환하더라도 또다른 문제가 발생할 수 있다. 예를 들면, 전력 설비가 태양광에 노출되어 있는 경우이다.
구체적으로, 센서부(110)에서 측정되는 자외선 세기 정보에는 태양광에 의한 효과가 반영되어 있다. 그런데, 도 4에 도시된 바와 같이 태양광에 의한 자외선 세기는 시간에 따라 크게 변하며, 그 변화량은 부분 방전에 의한 자외선 세기 변화량보다 더 큰 것이 일반적이다. 따라서, 액티브 모드 전환의 기준이 되는 임계값을 태양광 세기 변화에 맞추어 자주 재설정해주지 않으면, 부분 방전이 아님에도 불구하고 검출된 자외선 세기가 임계값을 넘는 경우가 지나치게 많아지게 될 수 있다. 즉, 슬립 모드에서 액티브 모드로 전환되는 빈도가 지나치게 증가하는 것이다. 그렇다고 임계값의 유효성을 판단하는 활성 주기(T1)를 짧게 변경하면, 관제 센터 등 외부로의 데이터 송신 횟수가 증가하게 되므로 장치에 과부하를 주게 되고 소요 전력도 증가하게 되는 문제가 있다.
이러한 태양광 세기 변화에 따른 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 갱신 주기(T2)마다 임계값의 유효성을 재검토한다. 여기서 상기 갱신 주기(T2)는 센서부(110)의 측정값과 관계없이 방전 검출부(120)를 활성화(wake up)시켜 임계값의 유효성을 재검토하는 시간 간격을 의미하는 것으로서, 통신부(130)를 통해 외부로 결과를 송신하지 않는다는 점에서 상기 활성 주기(T1)와 차이가 있다. 즉, 상기 갱신 주기(T2)는 활성 주기(T1)가 도래하기 이전에 태양광 변화에 따른 임계값의 유효성을 지속적으로 재검토함으로써, 태양광 증가로 인하여 부분 방전 상시 감시 장치(100)가 지나치게 자주 액티브 모드로 전환되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, 기 설정된 임계값(C)이 40mV이고 활성 주기(T1)는 30분이며, 갱신주기(T2)는 15분이라고 가정하자. 방전 검출부(120)는 갱신주기(T2) 마다 액티브 모드 상태로 전환된다. 센서부(110)에서 갱신주기(T2)인 15분 전에 측정한 자외선 세기는 30mV이고 15분이 경과한 현재의 자외선 세기는 50mV라고 가정하자. 이 경우, 갱신 주기 사이의 자외선 세기 증가량(50-30=20mV)이 부분 방전 발생 시 예상되는 자외선 세기 증가량(40-30=10mV)보다 더 크다.
이 경우, 현재 자외선 세기의 표준편차를 계산해 본다. 만약 계산된 표준편차가 기준값인 0.3보다 더 크다면 이는 부분 방전에 의한 것이므로 임계값(C)을 갱신한다. 이와 다르게, 계산된 표준편차가 기준값보다 더 작다면, 이는 태양광 증가에 의한 것임을 의미한다. 즉, 태양광 광량 변화에 따른 자외선 세기 변화가 크다는 의미이므로, 태양광 변화를 상쇄하기 위해서는 더 자주 임계값(C)을 재설정 해주어야 할 필요가 있다. 따라서, 이 경우 갱신 주기(T2)를 현재 설정된 시간보다 더 짧게 재설정한다. 예를 들면, 갱신 주기(T2)를 10분으로 재설정할 수 있을 것이다. 이를 통하여, 부분 방전 상시 감시 장치(100)가 지나치게 자주 액티브 모드로 전환되는 것을 방지할 수 있다.
통신부(130)는 방전 검출부(120)로부터 부분 방전 발생 여부에 대한 신호를 수신하고, 이를 외부로 송신할 수 있다.
전원부(140)는 센서부(110), 방전 검출부(120), 및 통신부(130) 구동을 위한 전력을 공급할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 부분 방전 상시 감시 장치(100)는 방전 검출부(120) 활성화(wake up)의 기준이 되는 임계값(C)이 유효한지 여부에 대하여 지속적으로 판단하고, 유효하지 않은 경우 임계값(C)을 재설정함으로써 부분 방전 감시의 진단 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 정확한 임계값(C) 설정을 통하여 방전 검출부(120)의 활성화(wake up) 횟수를 최소화시켜, 소모되는 전력을 줄일 수 있다. 이에 따라, 전력 설비에 대한 상시 감시를 실현할 수 있다.
이하에서는 도 1의 부분 방전 상시 감시 장치(100)를 이용하여 전력 설비에 부분 방전이 발생하는지 여부를 상시 감시하는 방법에 대하여 상세하게 설명하고자 한다. 다만, 중복되는 내용에 대해서는 설명을 생략한다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 부분 방전 상시 감시 방법의 단계들을 설명하기 위한 순서도들이다. 구체적으로, 도 5는 활성 주기(T1) 또는 갱신 주기(T2)가 도래하지 않았지만 임계값(C) 이상의 자외선이 검출된 경우이고, 도 6은 활성 주기(T1) 또는 갱신 주기(T2)가 도래한 경우를 나타낸다.
여기서, 활성 주기(T1)는 센서부(110)의 측정값과 관계없이 방전 검출부(120)를 활성화(wake up)시키는 기 설정된 시간 간격으로서, 부분 방전 발생 여부 판단, 임계값(C)의 유효성 판단, 측정 및 판단 결과를 외부로 송신하는 과정들을 포함한다. 또한, 갱신 주기(T2)는 태양광 광량 변화에 의해 부분 방전 상시 감시 장치(100)가 지나치게 자주 활성화(wake up)되는 것을 방지하기 위하여 설정된 시간 간격으로서, 센서부(110)의 측정값과 관계없이 방전 검출부(120)를 활성화(wake up)시켜 부분 방전 발생 여부 판단 및 임계값(C)의 유효성 판단 과정들을 포함한다. 이 때, 상기 갱신 주기(T2)는 상기 활성 주기(T1)보다 더 짧은 시간으로 설정될 수 있다. 활성 주기(T1)와 갱신 주기(T2)에 대해서는 이미 상세하게 설명하였으므로, 이에 대한 중복된 설명은 생략하기로 한다.
먼저 도 5를 참조하면, 전력 소비를 최소화하기 위하여 방전 검출부(120)는 슬립 모드(Sleep mode)로 대기한다(S100). 반면, 센서부(110)는 지속적으로 자외선 세기를 측정하고, 측정된 자외선 세기 정보를 방전 검출부(120)로 송신한다(S110).
센서부(110)에서 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값(C) 이상이면(S120), 방전 검출부(120)는 활성화(wake up)되어 액티브 모드(Active mode)로 진입한다(S130).
이어서, 방전 검출부(120)는 수신한 자외선 세기 신호를 필터링하여 노이즈 성분을 제거하고(S140), 필터링된 신호의 표준편차를 계산한다(S150). 이 경우, 상기 필터링 단계는 로우패스필터를 사용하여 고역대(high frequency) 노이즈를 제거하는 것일 수 있다. 또한, 상기 표준편차를 계산하는 단계는, 필터링된 자외선 신호들이 기 설정된 시간 동안 가지는 표준편차를 계산하는 것일 수 있다.
계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하여, 자외선 세기가 임계값(C) 이상으로 증가한 것이 부분 방전 발생으로 인한 것인지 여부를 판단한다(S160).
구체적으로, 도 2 및 도 3을 참조로 설명한 바와 같이, 필터링된 자외선 세기 신호의 표준편차가 기 설정된 기준값 이하이면 부분 방전이 발생하지 않은 것이며, 계산된 표준편차가 기준값을 초과하는 경우에만 부분 방전이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
따라서, 계산된 표준편차가 기준값 이하인 경우, 즉 부분 방전 이외의 요인에 의해 자외선 세기가 임계값(C) 이상으로 증가한 경우에는 임계값(C)을 재설정한다(S170). 예를 들면, 현재 센서부(110)에서 측정된 자외선 세기의 최대값에 마진(margin)을 부가하여 새로운 임계값(C)을 설정할 수 있다.
이와 다르게, 계산된 표준편차가 기준값을 초과하는 경우에는 부분 방전이 실제로 발생한 것이므로, 통신부(130)를 통해 외부로 부분 방전 발생 신호를 출력한다(S180).
마지막으로 방전 검출부(120)를 다시 슬립 모드(Sleep mode)로 전환하고(S190), 전력 설비에 대한 감시를 재개한다.
다음으로, 도 6은 활성 주기(T1) 또는 갱신 주기(T2)가 도래한 경우, 임계값(C)과 갱신 주기(T2)의 유효성을 검증하는 단계들을 나타낸다.
도 6을 참조하면, 전력 설비에 대한 상시 감시를 수행한다(S200). 여기서 '상시 감시'라 함은, 도 5에서 설명한 S100 단계 내지 S190 단계들을 의미할 수 있다.
활성 주기(T1) 또는 갱신 주기(T2)가 도래하면(S210), 방전 검출부(120)를 활성화(wake up)시켜 액티브 모드(Active mode)로 전환한다(S220). 이 경우에는, 센서부(110)에서 측정한 자외선 세기가 임계값(C) 이상인지 여부와 무관하게 방전 검출부(120)를 활성화(wake up)시키는 것이다.
따라서, 먼저 센서부(110)에서 측정한 자외선 세기가 임계값(C) 이상인지 여부를 판단한다(S230).
자외선 세기가 임계값(C) 이상이면, 실제로 부분 방전이 발생하였는지 여부를 판단한다(S240). 예를 들면, 도 5에서 설명한 필터링 단계(S140), 표준편차 계산 단계(S150), 및 기준값과 비교하는 단계(S160)를 순차적으로 수행함으로써 부분 방전이 발생하였는지 여부를 판단할 수 있다.
측정된 자외선 세기가 임계값(C) 이상임에도 부분 방전이 발생하지 않은 경우에는, 임계값(C)이 잘못 설정되어 있음을 의미한다. 따라서, 이러한 경우에는 임계값(C)을 재설정한다(S250).
실제로 부분 방전이 발생한 경우에는 임계값 재설정 없이 다음 단계로 넘어가는데, 활성 주기(T1) 도래의 경우와 갱신 주기(T2) 도래의 경우 다르게 처리된다.
먼저, 활성 주기(T1)가 도래한 경우에는(S260), 측정된 자외선 세기 데이터, 및 부분 방전 발생 여부에 관한 데이터를 통신부(130)를 통해 외부로 송신한다(S270). 이후, 방전 검출부(120)를 다시 슬립 모드(Sleep mode)로 전환하고(S300), 전력 설비에 대한 감시를 재개한다(S200).
이와 다르게, 갱신 주기(T2)가 도래한 경우에는(S260), 갱신 주기(T2)를 재설정할 필요가 있는지 여부를 판단한다.
구체적으로, 갱신 주기(T2) 동안의 자외선 세기 변화량과 부분 방전이 발생할 경우 예상되는 자외선 세기 변화량을 서로 비교한다(S280). 만약 갱신 주기(T2) 동안의 자외선 세기 변화량이 부분 방전 시 예상되는 자외선 세기 변화량보다 더 큰 경우에는, 갱신 주기(T2) 동안 태양광에 의한 자외선 변화량이 지나치게 크다는 것을 의미한다. 따라서, 태양광 세기 변화에 의한 영향을 최소화하기 위해서는 갱신 주기(T2)를 더 짧게 재설정하는 것이 바람직하다(S290).
상기 과정들이 모두 완료되면 방전 검출부(120)를 다시 슬립 모드(Sleep mode)로 전환하고(S300), 전력 설비에 대한 감시를 재개한다(S200).
이상과 같은 과정들을 통하여 본 발명에 따른 부분 방전 상시 감시 방법은, 슬립 모드(Sleep mode) 상태의 부분 방전 감시 장치(100)를 활성화(wake up)시키는 기준이 되는 임계값(C)이 유효한지에 대하여 판단할 수 있고, 유효하지 않다고 판단되면 임계값(C)을 재설정하여 부분 방전 감시의 진단 정확도를 향상시킬 수 있다.
또한, 태양광 변화에 따른 영향을 최소화함으로써 부분 방전 감시 장치(100)를 활성화(wake up)시키는 횟수를 줄임으로써 소모되는 전력을 최소화할 수 있다. 이에 따라, 최소 전력으로 전력 설비에 대한 부분 방전 상시 감시를 실현할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 부분 방전 상시 감시 장치 110: 센서부
120: 방전 검출부 121: 필터
123: MCU 130: 통신부
140: 전원부

Claims (15)

  1. 전력 설비에서 발생하는 자외선의 세기를 측정하는 단계;
    상기 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상이면, 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것인지 여부를 판단하는 단계; 및
    판단 결과 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것인 경우에는 외부로 부분 방전 발생 신호를 출력하고, 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것이 아닌 경우에는 임계값을 재설정하는 단계를 포함하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것인지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 측정된 자외선 세기 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하는 단계;
    상기 노이즈가 제거된 자외선 세기 신호의 표준편차를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 자외선 세기 신호에서 노이즈를 제거하는 단계는, 로우패스필터(Low pass filter)를 사용하여 설정 주파수 이상의 노이즈를 제거하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 설정 주파수는 30Hz인 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단하는 단계는,
    상기 계산된 표준편차가 상기 기준값 이하이면 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것이 아니라고 판단하고,
    상기 계산된 표준편차가 상기 기준값보다 더 크면 상기 자외선이 부분 방전에서 기인한 것이라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 표준편차를 계산하는 단계는 1초 동안 상기 노이즈가 제거된 자외선 세기 신호의 분포가 가지는 표준편차를 계산하는 것이고,
    상기 기 설정된 기준값은 0.3인 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 임계값을 재설정하는 단계는, 임계값이 상기 측정된 자외선의 최대값보다 더 큰 값을 가지도록 임계값을 재설정하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  8. 자외선 세기를 측정하는 센서, 및 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상인 경우에만 활성화(wake up)되어 부분 방전 발생 여부를 판단하는 방전 검출부를 이용하여 전력 설비의 부분 방전을 감시하는 방법에 있어서,
    상기 센서를 이용하여 전력 설비의 자외선 세기를 모니터링 하는 단계;
    상기 전력 설비의 자외선 세기가 상기 임계값 이상이면 상기 방전 검출부를 활성화(wake up)시키는 단계;
    상기 활성화된 방전 검출부를 이용하여 상기 전력 설비에 부분 방전이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계;
    상기 전력 설비에 부분 방전이 발생한 경우 외부로 부분 방전 발생 신호를 출력하고, 부분 방전이 발생하지 않은 경우 상기 임계값을 재설정하는 단계; 및
    상기 방전 검출부를 비활성화하는 단계를 포함하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전력 설비에 부분 방전이 발생하였는지 여부를 판단하는 단계는,
    상기 센서에서 측정된 자외선 세기 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하는 단계;
    상기 노이즈가 제거된 자외선 세기 신호의 표준편차를 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 방전 감시 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 노이즈를 제거하는 단계는 상기 자외선 세기 신호에서 기 설정된 주파수 이상을 제거하는 것이고,
    상기 표준편차와 기준값을 서로 비교하여 부분 방전 발생 여부를 판단하는 단계는,
    상기 표준편차가 상기 기준값 이하이면 부분 방전이 발생하지 않았다고 판단하고,
    상기 표준편차가 상기 기준값보다 더 크면 부분 방전이 발생하였다고 판단하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  11. 자외선 세기를 측정하는 센서, 및 측정된 자외선 세기가 기 설정된 임계값 이상이거나 또는 기 설정된 갱신 주기가 도래한 경우 활성화(wake up)되어 부분 방전 발생 여부를 판단하는 방전 검출부를 이용하여 전력 설비의 부분 방전을 감시하는 방법에 있어서,
    상기 센서를 이용하여 전력 설비의 자외선 세기를 모니터링 하는 단계;
    상기 전력 설비의 자외선 세기가 상기 임계값 이상이면 상기 방전 검출부를 활성화(wake up)시켜 부분 방전 발생 여부를 판단하고, 부분 방전이 발생하지 않은 경우 상기 임계값을 재설정하는 상시 감시 수행 단계; 및
    상기 갱신 주기가 도래하면 상기 방전 검출부를 활성화(wake up)시켜 부분 방전 발생 여부를 판단하고, 부분 방전이 발생하지 않은 경우 상기 임계값을 재설정하는 주기적 감시 수행 단계를 포함하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상시 감시 수행 단계는,
    상기 센서에서 측정된 자외선 세기 신호를 필터링하여 노이즈를 제거하는 단계;
    상기 노이즈가 제거된 자외선 세기 신호의 표준편차를 계산하는 단계;
    상기 계산된 표준편차와 기 설정된 기준값을 서로 비교하는 단계; 및
    상기 표준편차가 상기 기준값 이하이면 부분 방전이 발생하지 않았다고 판단하고, 상기 표준편차가 상기 기준값보다 더 크면 부분 방전이 발생하였다고 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  13. 제12항에 있어서, 부분 방전이 발생하지 않았다고 판단된 경우 임계값이 상기 센서에서 측정된 자외선의 최대값보다 더 큰 값을 가지도록 임계값을 재설정하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 주기적 감시 수행 단계는,
    갱신 주기 동안 자외선 세기의 변화량을 계산하는 단계;
    부분 방전이 발생하였을 때 예상되는 자외선 세기 변화량을 계산하는 단계; 및
    상기 계산된 갱신 주기 동안 자외선 세기의 변화량과 상기 계산된 부분 방전 발생 시 예상되는 자외선 세기 변화량을 서로 비교하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 계산된 갱신 주기 동안 자외선 세기의 변화량이 상기 계산된 부분 방전 발생 시 예상되는 자외선 세기 변화량 이상인 경우 상기 갱신 주기를 재설정할 필요성이 있다고 판단하고, 갱신 주기를 더 짧은 시간으로 재설정하는 것을 특징으로 하는 전력 설비의 부분 방전 감시 방법.
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