KR20220132824A - Distribution facility condition monitoring system and method - Google Patents

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KR20220132824A
KR20220132824A KR1020210037849A KR20210037849A KR20220132824A KR 20220132824 A KR20220132824 A KR 20220132824A KR 1020210037849 A KR1020210037849 A KR 1020210037849A KR 20210037849 A KR20210037849 A KR 20210037849A KR 20220132824 A KR20220132824 A KR 20220132824A
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이춘권
정종만
박미르
김형래
이병성
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한국전력공사
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Abstract

According to the present invention, a deep learning based system for monitoring abnormal points in power distribution facilities includes: a LSTM time series data learning model based on measurement data accumulated as big data; a data prediction unit which predicts future measurement data based on the data learning model; a distribution information management unit which calculates and stores distribution information for the measurement data accumulated as the big data; a reliability information calculation unit for deriving distribution information of the data predicted by the data prediction unit and calculating cross-correlation coefficient information for the distribution information stored in the distribution information management unit; and a model construction unit for re-learning the data learning model. Therefore, it is possible to quickly and accurately detect a failure of a distribution facility at a low cost by utilizing manager's experience or expertise.

Description

배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템 및 방법{DISTRIBUTION FACILITY CONDITION MONITORING SYSTEM AND METHOD}DISTRIBUTION FACILITY CONDITION MONITORING SYSTEM AND METHOD

본 발명은 딥러닝 기반으로 배전설비 상태 이상개소 탐지 및 상태변화 추정을 수행할 수 있는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for monitoring an abnormal location in a power distribution facility that can detect and estimate a change in condition of a distribution facility based on deep learning.

기존의 가공 및 지중 배전설비 진단은 순시진단에 의존하여 사람이 직접 초음파검출 장비나, 부분방전 측정장비, 전류검출기 등의 장비를 메고 의심개소 여부와 상관없이 전 설비를 검사하는 이른바 시간-기반 정비(Time Based Maintenance)에 불과하였으며, 그 마저도 가공 배전설비의 경우 직접적인 접근이 어려워 거의 육안으로 확인하는 수준에 불과하였다.Existing processing and underground power distribution facility diagnosis relies on instantaneous diagnosis, so-called time-based maintenance in which a person carries equipment such as ultrasonic detection equipment, partial discharge measurement equipment, and current detector to inspect all facilities regardless of suspicious locations. (Time Based Maintenance), and even that, it was difficult to directly access the overhead power distribution facility, so it was only at the level of checking with the naked eye.

이를 위하여 배전원이 직접 점검을 위하여 배전설비를 실제 오르거나, 열거나 하기 때문에 안전 문제가 있으며, 시간과 비용이 많이 들기 때문에 비효율적이다.For this purpose, there is a safety problem because the distribution power actually climbs or opens the distribution facility for direct inspection, and it is inefficient because it takes a lot of time and money.

머신러닝이 다양한 분야에 적용되면서, 상술한 배전원 점검 작업을 머신러닝화하려는 시도가 있었다. 예컨대, 부분방전 진단을 위한 종래 방안으로서, 노이즈 제거 센서를 이용한 부분방전 진단 방법이 제시된 바 있다. 이 경우, IoT 기술 등 점검을 위한 센서 기반 신호를 전달할 수 있는 통신 시스템과 함께 구현되는 것이 유리하다.As machine learning has been applied to various fields, there have been attempts to make the above-described power distribution check task into machine learning. For example, as a conventional method for diagnosing partial discharge, a partial discharge diagnosis method using a noise removal sensor has been proposed. In this case, it is advantageous to be implemented with a communication system that can transmit a sensor-based signal for inspection, such as IoT technology.

상기 방안에서는, 센서 데이터로부터 수신한 데이터를 통해 컨벌루션 신경망(Convolution Neural Networks, CNN)을 이용하여 센서 데이터의 부분 방전 타입을 분류한다. 그리고, PRPD 이미지를 1분간 누적한 이미지를 이용하여 모델을 학습하고 패턴을 식별한다. In the above method, a partial discharge type of sensor data is classified using a convolutional neural network (CNN) based on data received from the sensor data. Then, the model is trained and the pattern is identified using the image accumulated for 1 minute of the PRPD image.

그러나, CNN 모델은 부분방전 유형 진단을 목적으로 하는 분류 모델로서, 학습을 위하여 부분방전 유형별 많은 학습 데이터를 필요로 하고 학습량이 많다. 특히, 부분방전 유형 진단에 앞서 부분방전 발생을 높은 신뢰도로 탐지하여 충분히 데이터를 축적하는 과정이 선행되어야 한다. However, as a classification model for the purpose of diagnosing partial discharge types, the CNN model requires a lot of learning data for each partial discharge type for learning and has a large amount of learning. In particular, prior to diagnosing the partial discharge type, a process of accumulating sufficient data by detecting the occurrence of partial discharge with high reliability should be preceded.

이와 같이, 부분방전만을 머신러닝 기법으로 진단하는데에도 상당한 전제 조건과 사전 데이터 축적의 부담이 있어 실제 필드에 바로 적용하기는 어려웠다.As such, even in diagnosing only partial discharge using machine learning techniques, it was difficult to directly apply it to the actual field because of the considerable prerequisites and the burden of prior data accumulation.

대한민국 공개공보 10-2020-0130528호Republic of Korea Publication No. 10-2020-0130528

본 발명은 관리자의 경험이나 전문지식을 활용하여 배전 설비의 고장을 저렴한 부담으로 신속하고 정확하게 탐지할 수 있는 딥러닝 기반의 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템 및 방법을 제공하고자 한다.An object of the present invention is to provide a system and method for monitoring an abnormal location in a power distribution facility based on deep learning that can quickly and accurately detect a failure of a distribution facility at a low cost by utilizing the experience or expertise of a manager.

본 발명의 일 측면에 따른 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템은, 빅데이터로 축적된 계측 데이터를 기반으로한 LSTM 시계열 데이터 학습 모델; 상기 데이터 학습 모델을 기반으로 향후 계측 데이터를 예측하는 데이터 예측부; 상기 빅데이터로 축적된 계측 데이터에 대한 분포 정보를 산출하고 저장하는 분포 정보 관리부; 상기 데이터 예측부가 예측한 데이터의 분포 정보를 도출하고, 상기 분포 정보 관리부에 저장된 분포 정보에 대하여 상호 상관계수 정보를 산출하는 신뢰도 정보 산출부; 및 상기 데이터 학습 모델을 재학습시키는 모델 구성부를 포함할 수 있다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a system for monitoring an abnormal state of a distribution facility, comprising: an LSTM time series data learning model based on measurement data accumulated as big data; a data prediction unit for predicting future measurement data based on the data learning model; a distribution information management unit for calculating and storing distribution information on the measurement data accumulated as the big data; a reliability information calculation unit for deriving distribution information of the data predicted by the data prediction unit and calculating cross-correlation coefficient information with respect to the distribution information stored in the distribution information management unit; and a model configuration unit for re-learning the data learning model.

여기서, 상기 분포 정보 관리부는, 상기 축적된 계측 데이터에 대한 분포 정보로서 4 분위수를 도출하여 DB의 형태로 보유할 수 있다.Here, the distribution information management unit may derive a quartile as distribution information for the accumulated measurement data and retain it in the form of a DB.

여기서, 전력 설비나 배전 선로상에 설치된 각종 센서들로부터의 계측값들을 배정된 통신 채널을 통하여 전송받아, 내부 저장 수단이나 외부의 DB 서버에 저장하는 방식으로 관련 빅데이터를 축적하는 계측 데이터 획득부를 더 포함할 수 있다.Here, a measurement data acquisition unit that receives measurement values from various sensors installed on power facilities or distribution lines through an assigned communication channel and accumulates related big data in an internal storage means or an external DB server may include more.

여기서, 상기 상호 상관계수 정보를 시각적으로 배전 설비 관리자에게 제공하고, 상기 관리자의 평가를 입력받는 사용자 인터페이스를 더 포함할 수 있다.Here, the cross-correlation coefficient information may be visually provided to the distribution facility manager, and may further include a user interface for receiving the manager's evaluation.

여기서, 상기 모델 구성부는, 상기 사용자 인터페이스를 통한 관리자의 전문가 판정을 반영하여 상기 데이터 학습 모델을 재학습시킬 수 있다.Here, the model configuration unit may re-learn the data learning model by reflecting the expert determination of the manager through the user interface.

여기서, 상기 모델 구성부는, 실계측 데이터와 LSTM을 통한 예측데이터간의 오차를 반영하여 재학습시킬 수 있다.Here, the model configuration unit may re-learning by reflecting the error between the actual measurement data and the prediction data through the LSTM.

여기서, 상기 사용자 인터페이스는, 축적된 계측 빅데이터에 대하여 확률분포를 4등분하는 값의 조합인 4 분위수 정보와 함께 계측값 또는 예측값을 화면에 표시할 수 있다.Here, the user interface may display a measured value or a predicted value on the screen together with quartile information, which is a combination of values that divide the probability distribution into quarters with respect to the accumulated measurement big data.

여기서, 상기 사용자 인터페이스는, 관리자의 지시에 따라 상기 화면를 구성하는데 기준이 되는 4분위수 정보를 위한 시간 구간을 설정할 수 있다.Here, the user interface may set a time interval for quartile information, which is a reference for configuring the screen according to an instruction of an administrator.

여기서, 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델은, 시계열 데이터 분석 방법으로서, 데이터의 추세(trend data), 주기 반복 패턴(cycle data)를 각각 분해하여 이상 계측치 탐지하고, STR(Seasonal-Trend-Residual) 가법 모델의 계절 요인을 주기요인으로 대체 활용할 수 있다.Here, the LSTM time series data learning model is a time series data analysis method, by decomposing data trends and cycle data, respectively, to detect abnormal measurements, and STR (Seasonal-Trend-Residual) additive model The seasonal factor of can be used instead of the periodic factor.

본 발명의 다른 측면에 따른 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법은, 전력 계통의 계측 데이터를 적용할 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 준비하는 단계; 전력 계통의 계측 데이터를 빅데이터로서 수집하는 단계; 수집된 상기 계측 데이터로 학습시킨 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 이용하여 향후 계측 데이터를 예측하는 단계; 상기 빅데이터로 축적된 계측 데이터에 대한 분포 정보로서 분위수 정보를 산출하여 DB화 하는 단계; 상기 분위수 정보와 예측된 계측 데이터 또는 실 계측 데이터를 상호 비교한 정보를 관리자에게 제공하는 단계; 및 상기 상호 비교한 정보에 따라 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 재학습시키는 단계를 포함할 수 있다.In accordance with another aspect of the present invention, there is provided a method for monitoring an abnormal state of a power distribution facility, the method comprising: preparing an LSTM time series data learning model to which measurement data of a power system is applied; collecting measurement data of the power system as big data; predicting future measurement data using the LSTM time series data learning model trained with the collected measurement data; calculating quantile information as distribution information on the measurement data accumulated with the big data and converting it into a DB; providing information comparing the quantile information with predicted measurement data or actual measurement data to a manager; and retraining the LSTM time series data learning model according to the mutually compared information.

여기서, 상기 DB화 하는 단계에서는, 지정된 시간 구간에 속한 측정값들에 대하여 4분위수 정보를 산출하고, 산출된 4분위수 정보를 DB에 저장할 수 있다.Here, in the DB forming step, quartile information may be calculated for the measured values belonging to a specified time interval, and the calculated quartile information may be stored in the DB.

여기서, 계측 데이터를 빅데이터로서 수집하는 단계에서는, 배전 설비에 설치된 각종 계측 장비들로부터 계측값을 IoT 센서 네트워크를 통해 입력받을 수 있다.Here, in the step of collecting the measurement data as big data, measurement values may be input from various measurement devices installed in the power distribution facility through the IoT sensor network.

여기서, 사용자 인터페이스를 통한 관리자의 판정을 입력받는 단계를 더 포함하고, 상기 학습 모델을 재학습시키는 단계에서는, 상기 관리자의 판정을 반영하여 상기 데이터 학습 모델을 재학습시킬 수 있다.Here, the method may further include the step of receiving an administrator's decision through a user interface, and in the re-learning of the learning model, the data learning model may be re-trained by reflecting the administrator's decision.

여기서, 상호 비교한 정보를 관리자에게 제공하는 단계에서는, 축적된 계측 빅데이터에 대하여 확률분포를 4등분하는 값의 조합인 4 분위수 정보와 함께 계측값 또는 예측값을 화면에 표시할 수 있다.Here, in the step of providing the mutually compared information to the manager, the measured value or the predicted value may be displayed on the screen together with the quartile information, which is a combination of values that divide the probability distribution into quarters with respect to the accumulated measured big data.

여기서, 상기 빅데이터로서 수집하는 단계에서 수집된 정보를 이용하여, 상기 DB화 하는 단계 및 상기 향후 계측 데이터를 예측하는 단계가 병행하여 수행될 수 있다.Here, by using the information collected in the step of collecting as the big data, the step of forming the DB and the step of predicting the future measurement data may be performed in parallel.

상술한 구성의 본 발명의 사상에 따른 딥러닝 기반의 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템 및/또는 방법을 실시하면, 관리자의 경험이나 전문지식을 활용하여 배전 설비의 고장을 저렴한 부담으로 신속하고 정확하게 탐지할 수 있는 이점이 있다. When the deep learning-based power distribution facility status abnormality monitoring system and/or method according to the spirit of the present invention having the above configuration is implemented, the failure of the distribution facility is quickly and accurately detected at a low cost by utilizing the manager's experience or expertise There are advantages to being able to

본 발명의 딥러닝 기반 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템 및/또는 방법은, 특히 지중 구간을 포함하는 전력 계통의 고장 구간을 정밀 탐지하고 신속하게 복구하여 절전비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.The deep learning-based power distribution facility status abnormality monitoring system and/or method of the present invention has the advantage of reducing power saving costs by precisely detecting and promptly recovering the faulty section of the power system, particularly including the underground section.

본 발명의 딥러닝 기반 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템 및/또는 방법은, 실시간 온라인 상태감시를 통하여 순시, 점검, 진단 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.The deep learning-based power distribution facility status abnormality monitoring system and/or method of the present invention has the advantage of reducing instantaneous, inspection, and diagnosis costs through real-time online status monitoring.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 계측 신호들의 시계열에 따른 양상들을 나타낸 그래프.
도 3은 축적된 배선설비 계측 빅데이터를 4 분위수(4분위 편차 계수)로 DB화하고, 임의의 확률변수 축에서 확률분포를 4등분하는 값의 조합인 4분위수 정보와 함께 계측값을 표시하는 형태의 예시 화면.
도 4는 본 발명의 사상에 따른 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법을 도시한 흐름도.
도 5는 도 1의 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템에서 수행되는 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법을, 각 단계에 따라 생성되는 데이터 흐름을 중심으로 나타낸 개념도.
1 is a block diagram illustrating a system for monitoring an abnormal state of a power distribution facility according to an embodiment of the present invention.
2 is a graph showing aspects according to time series of measurement signals;
3 is a DB of the accumulated wiring equipment measurement big data into quartiles (quartile deviation coefficient), and displays the measured values together with quartile information, which is a combination of values that divide the probability distribution into quarters on an arbitrary random variable axis. An example screen of the form.
4 is a flowchart illustrating a method for monitoring an abnormal state of a power distribution facility according to the spirit of the present invention.
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a method for monitoring an abnormal state of a distribution facility performed in the system for monitoring an abnormal state of a distribution facility of FIG. 1 , focusing on a data flow generated according to each step; FIG.

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

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

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

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

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

본 발명은 최근 여러 분야에서 활용되고 있는 딥러닝 기반 시계열 데이터 학습기법 RNN의 일종인 Long Short-Term Memory models(LSTM)과 분위수 상호상관관계 분석을 이용하여, 전문지식 및/또는 경험이 풍부한 관리자로 하여금 배전설비의 계측 이상치를 식별하고 데이터를 검증하는 지원 시스템을 제시한다.The present invention uses Long Short-Term Memory models (LSTM) and quantile cross-correlation analysis, which are a kind of deep learning-based time series data learning technique RNN, which are recently utilized in various fields, as a manager with rich expertise and/or experience. We present a support system that allows us to identify measurement outliers in distribution facilities and verify data.

사물 인터넷 데이터 수집 환경의 무선 진단 센서는 배전설비(전주, 지상개폐기, 지상변압기, 주상변압기)에 부착되어 일정 시간마다 각 계측 신호(온도, 습도, 전류, 3축 진동, 상전류, 누설전류, 자외선, 초음파 등)를 서버로 전송한다. 상기 무선 진단 센서는 예컨대 IoT 센서 네트워크로 상기 서버로 계측 신호를 전송할 수 있다.Wireless diagnostic sensors in the Internet of Things data collection environment are attached to power distribution facilities (poles, ground switchgear, ground transformer, pole transformer), and each measurement signal (temperature, humidity, current, 3-axis vibration, phase current, leakage current, UV light) at regular intervals , ultrasound, etc.) to the server. The wireless diagnostic sensor may transmit, for example, a measurement signal to the server through an IoT sensor network.

본 발명에서는 기 계측 및 축적된 시계열 데이터를 기반으로 하여 향후 데이터를 추정하기 위하여 LSTM 기법을 이용한다. LSTM은 딥러닝 기반 인공신경망의 일종으로 일반적인 인공신경망과 달리 스스로 반복 학습하여 이전 단계에서 얻은 정보가 지속적으로 영향을 미치게 하여 시계열데이터를 이용하여 학습하고 다음 값을 추정한다.In the present invention, the LSTM technique is used to estimate future data based on pre-measured and accumulated time series data. LSTM is a type of deep learning-based artificial neural network, unlike general artificial neural networks, iteratively learns by itself so that the information obtained in the previous step continuously affects it, learns using time series data, and estimates the next value.

본 발명의 이점을 검증하기 위해, 주상변압기의 상태를 추정하는 IoT 기반 무센 센서의 계측 데이터들의 상관관계 및 개소별 유사성을 분삭하고 시계열 데이터를 분석하는 방식으로, 예컨대, 한달동안의 상태 계측 데이터를 학습하여 향후 2일의 데이터를 추정하는 과제를 통해 온도와의 의존성이 높은 계측 값을 구별하고 추세 및 주기성을 가지는 요인을 제거하여 정확한 이상(고장) 값을 판별하였다.In order to verify the advantages of the present invention, the correlation and similarity of measurement data of the IoT-based Mussen sensor for estimating the state of the pole transformer is analyzed in a way that analyzes time series data, for example, state measurement data for a month Through the task of estimating data for the next two days by learning, the measured values with high dependence on temperature were distinguished, and factors with trend and periodicity were removed to determine the exact abnormal (failure) value.

본 발명의 주된 아이디어에 따라, 생성/축적된 빅데이터의 효율적인 연산 및 저장을 위하여 각 정해진 시간에 대한 분위수를 구성하여 데이터의 크기를 줄일 수 있다. 분위수는 범위 안에 포함된 전체 자료를 특정 개수로 나눌 때 그 기준이 되는 수로서, 계측 데이터의 형태가 정규분포를 벗어나는 실시간 데이터나, 분산 정도가 큰 경우, 평균 만으로 주어진 데이터를 대표할 수 없기 때문에 활용하는 대표값이다. According to the main idea of the present invention, it is possible to reduce the size of data by configuring quantiles for each predetermined time for efficient operation and storage of generated/accumulated big data. The quantile is a standard number when dividing the entire data included in the range into a specific number. In the case of real-time data whose form of measurement data is outside the normal distribution or the degree of variance is large, the average alone cannot represent the given data. It is a representative value used.

전체 자료를 몇 개로 나눌지에 따라 분위수의 크기가 달라진다.(예 4등분으로 나눈 4 분위수, 각 분위수에 포함되어 있는 데이터의 수는 같다.)The size of the quantile varies depending on how many total data are divided.

LSTM으로 추정된 데이터와 DB화된 각 개소별 계측데이터의 분위수를 비교하기 위하여 추정된 데이터를 같은 분위수로 변경 후 상호상관계수를 계산하여 이상치 유무 탐지 및 현재 까지의 계측된 데이터들의 분포와 추정한 데이터들의 분포 변화를 비교한다.In order to compare LSTM-estimated data and quantiles of measured data for each location in the DB, after changing the estimated data to the same quantile, the cross-correlation coefficient is calculated to detect outliers and the distribution and estimated data of measured data so far. Compare the changes in their distribution.

다음, LSTM으로 추정된 데이터는, 실제 계측된 데이터와의 비교를 통하여 업데이트 및 재학습을 실시한다.Next, the data estimated by the LSTM is updated and re-learned through comparison with the actually measured data.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템을 도시한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a system for monitoring an abnormal state of a power distribution facility according to an embodiment of the present invention.

도시한 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템은, 빅데이터로 축적된 계측 데이터를 기반으로한 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130); 상기 데이터 학습 모델을 기반으로 향후 계측 데이터를 예측하는 데이터 예측부(140); 상기 빅데이터로 축적된 계측 데이터에 대한 분포 정보로서 분위수를 산출하고 저장하는 분위수 정보 관리부(150); 상기 데이터 예측부가 예측한 데이터의 분포 정보로서 분위수를 도출하고, 상기 분포 정보 관리부에 저장된 실제 계측값을 기반으로한 분포 정보에 대하여 상호 상관계수 정보를 산출하는 신뢰도 정보 산출부(160); 및 실계측 데이터와 LSTM을 통한 예측데이터간의 오차를 반영하여 상기 데이터 학습 모델을 재학습시키는 모델 구성부(120)를 포함할 수 있다.The illustrated power distribution facility status abnormality monitoring system includes: an LSTM time series data learning model 130 based on measurement data accumulated as big data; a data prediction unit 140 for predicting future measurement data based on the data learning model; a quantile information management unit 150 for calculating and storing quantiles as distribution information on the measurement data accumulated with the big data; a reliability information calculation unit 160 for deriving a quantile as distribution information of the data predicted by the data prediction unit and calculating cross-correlation coefficient information for distribution information based on an actual measurement value stored in the distribution information management unit; and a model configuration unit 120 for re-learning the data learning model by reflecting the error between the actual measurement data and the prediction data through the LSTM.

도시한 바와 같이, 빅데이터로 축적될 수 있는 계측 데이터를 수집하는 계측 데이터 획득부(110); 및 상기 상호 상관계수 정보를 시각적으로 배전 설비 관리자에게 제공하고, 상기 관리자의 평가를 입력받는 사용자 인터페이스(180)를 더 포함할 수 있다.As shown, a measurement data acquisition unit 110 for collecting measurement data that can be accumulated as big data; and a user interface 180 that visually provides the cross-correlation coefficient information to the distribution facility manager and receives the manager's evaluation.

상기 계측 데이터 획득부(110)는, 부분 방전 센서 등 전력 설비나 배전 선로상에 설치된 각종 센서들로부터의 계측값들을 배정된 통신 채널(예 : IoT 센서 네트워크)을 통하여 전송받아, 내부 저장 수단이나 외부의 DB 서버에 저장하는 방식으로 관련 빅데이터를 축적할 수 있다.The measurement data acquisition unit 110 receives measurement values from various sensors installed on power facilities or distribution lines, such as partial discharge sensors, through an assigned communication channel (eg, IoT sensor network), and receives internal storage means or Relevant big data can be accumulated by storing it in an external DB server.

구현에 따라, 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130)은, 시계열 데이터 분석 방법으로서, 데이터의 추세(trend data), 주기 반복 패턴(cycle data)를 각각 분해하여 이상 계측치 탐지하고, STR(Seasonal-Trend-Residual) 가법 모델의 계절 요인을 주기요인으로 대체 활용할 수 있다. According to implementation, the LSTM time series data learning model 130 is a time series data analysis method, by decomposing a trend data and a cycle data of data, respectively, to detect an anomaly measured value, and STR (Seasonal-Trend) -Residual) The seasonal factor of the additive model can be used instead of the periodic factor.

상기 데이터 예측부(140)는 축적 계측 빅데이터를 기반으로한 LSTM 시계열 데이터 학습 모델과 이를 기반으로 향 후 계측 데이터를 추정한다. 이를 위해, 상기 데이터 예측부(140)는 데이터 예측을 수행함에 있어서 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130)을 이용하는 바, 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130)과 통합된 SW 모듈의 형태로 구현될 수 있다.The data prediction unit 140 estimates an LSTM time series data learning model based on the accumulated measurement big data and future measurement data based thereon. To this end, the data prediction unit 140 uses the LSTM time series data learning model 130 in performing data prediction, and may be implemented in the form of a SW module integrated with the LSTM time series data learning model 130 . have.

상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130) 및 상기 데이터 예측부(140)는, 입력으로서 각종 센서들로부터의 계측값들이 적용되고, 출력으로서 각종 센서들의 미래의 예상되는 계측값들을 적용하는 바, 상기 모델 구성부(120)는 현재 측정된 특정 센서의 계측값으로 과거의 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130)을 이용한 상기 데이터 예측부(140)의 예측을 평가하여, 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130)을 재학습시킬 수 있다.The LSTM time series data learning model 130 and the data prediction unit 140 apply measurement values from various sensors as inputs and apply future expected measurement values of various sensors as outputs, the model The configuration unit 120 evaluates the prediction of the data prediction unit 140 using the LSTM time series data learning model 130 in the past with the measurement value of the currently measured specific sensor, and the LSTM time series data learning model 130 . can be relearned.

상기 분위수 정보 관리부(150)는, 신속한 실시간 분석 및 HW 부담 절감을 위해, 상기 계측 데이터 획득부(110)가 축적한 배선설비 계측 빅데이터를, 상대적 산포도 정보 보다 구체적으로는 분위수 정보를 적용하여 압축(요약)한다. 요약하면, 상기 분위수 정보 관리부(150)는, 계측 데이터에 대한 분위수를 산출하고 저장한다.The quantile information management unit 150 compresses the wiring equipment measurement big data accumulated by the measurement data acquisition unit 110 for quick real-time analysis and HW burden reduction, more specifically, relative scatter information, by applying quantile information. (summary) do. In summary, the quantile information management unit 150 calculates and stores quantiles for the measurement data.

도 2는 계측 신호들의 시계열에 따른 양상들을 나타낸 그래프이다.2 is a graph illustrating aspects according to time series of measurement signals.

도 2에 도시한 항목들은 온도, 초음파, 자외성으로서 시계열 데이터 분석을 통해 이상 데이터 탐지가 가능함을 알 수 있다.It can be seen that the items shown in FIG. 2 are temperature, ultrasound, and ultraviolet light, and abnormal data detection is possible through time series data analysis.

도 3은 축적된 배선설비 계측 빅데이터를 4 분위수(4분위 편차 계수)로 DB화하고, 임의의 확률변수 축에서 확률분포를 4등분하는 값의 조합인 4분위수 정보와 함께 계측값을 표시하는 형태의 예시 화면이다.3 is a DB of the accumulated wiring equipment measurement big data into quartiles (quartile deviation coefficient), and displays the measured values together with quartile information, which is a combination of values that divide the probability distribution into quarters on an arbitrary random variable axis. This is an example screen of the form.

도시한 바와 같이, 각 센서별 및 각 계측 파라미터별로, 4분위수 정보와 함께 해당 센서에서 계측된 해당 파라미터의 계측값의 위치를 상대적으로 표시한다. 도시한 경우, 이상(고장) 상태 값에 해당되어 최대값 보다도 높은 특이값 형태로 표시되었다.As shown, the position of the measured value of the corresponding parameter measured by the corresponding sensor is relatively displayed along with the quartile information for each sensor and each measurement parameter. In the illustrated case, it corresponds to an abnormal (failure) state value and is displayed in the form of a singular value higher than the maximum value.

이를 위해, 상기 분위수 정보 관리부(150)는, 4분위수로 분석할 시간 구간을 결정하고, 상기 축적된 배선설비 계측 빅데이터 중 상기 결정된 시간 구간에 속하는 값들을 분류하고, 4분위수 정보로서 각 센서별 및 각 계측 파라미터별로, 최대값, 최소값, 중앙값, 1사분위수, 3사분위수를 산출하여 저장할 수 있다.To this end, the quantile information management unit 150 determines a time section to be analyzed as a quartile, classifies values belonging to the determined time section among the accumulated wiring equipment measurement big data, and as quartile information for each sensor And, for each measurement parameter, the maximum value, the minimum value, the median value, the first quartile, and the third quartile may be calculated and stored.

구현에 따라, 해당 센서에서 직전에 계측된 값 뿐만 아니라, 해당 센서의 해당 파라미터에 대한 예상 값(즉, 상기 데이터 예측부(140)의 예측 값)도, 도시한 바와 같이 4분위수 정보와 함께 표시할 수 있다. According to the implementation, not only the value measured immediately before by the corresponding sensor, but also the expected value for the corresponding parameter of the corresponding sensor (that is, the predicted value of the data prediction unit 140) is displayed together with the quartile information as shown. can do.

이 경우, 비교적 장기간에 대하여 축적된 빅데이터를 기반으로 도시한 4분위수 정보에 추가적으로, 해당 예측 값 생성에 이용된 비교적 단기간의 최근 축적된 빅데이터를 기반으로 도출된 모델링 반영 데이터의 4분위수 정보를 표시할 수 있다.In this case, in addition to the quartile information shown based on the big data accumulated for a relatively long period of time, the quartile information of the modeling reflection data derived based on the recently accumulated big data of a relatively short period used to generate the corresponding prediction value is added. can be displayed

상기 신뢰도 정보 산출부(160)는, 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130)의 재학습을 위한 평가를, 분위수 정보 기반으로 생성하기 위한 것으로서, LSTM을 통한 예측 데이터의 분포 (분위수)와 실제 계측값을 기반으로한 데이터의 분포를 기초로 2 그룹의 분위수를 비교할 수 있는 상호상관계수를 산출하고, 이를 상기 모델 구성부(120)로 제공할 수 있다. 그러면, 상기 모델 구성부(120)는 상기 상호상관계수에 따라 재학습을 수행할 수 있다.The reliability information calculating unit 160 is for generating an evaluation for re-learning of the LSTM time series data learning model 130 based on quantile information, and the distribution (quantiles) of predicted data through the LSTM and actual measured values. Based on the distribution of data based on , a cross-correlation coefficient capable of comparing the quantiles of two groups may be calculated, and this may be provided to the model configuration unit 120 . Then, the model configuration unit 120 may perform re-learning according to the cross-correlation coefficient.

상기 사용자 인터페이스(180)는, 전력 계통에서의 다 경험자 및/또는 기술 전문가로서의 관리자가 제공하는 정보를 입력받기 위한 것이다. 예컨대, 상기 사용자 인터페이스(180)는, 도 2에 도시한 것과 유사한 화면으로, 예측한 계측 값과 4분위수 정보를 함께 표시하여, 예측한 계측 값에 대하여 관리자로 하여금 자신의 전문지식 및/또는 경험을 활용하여 그 적절성을 평가하게 할 수 있다.The user interface 180 is for receiving information provided by a manager as a multi-experienced person and/or a technical expert in the power system. For example, the user interface 180 is a screen similar to that shown in FIG. 2 , and displays the predicted measurement value and quartile information together, so that the administrator with respect to the predicted measurement value has his/her expertise and/or experience can be used to evaluate its adequacy.

또한, 예측 값이나 측정 값에 대한 이상(고장) 상태 값 판정에 있어서, 상기 사용자 인터페이스(180)를 통한 관리자의 전문가 확인(판정)을 반영할 수 있다.In addition, in determining the abnormal (failure) state value for the predicted value or the measured value, the administrator's expert confirmation (determination) through the user interface 180 may be reflected.

구현에 따라, 상기 관리자는 상기 사용자 인터페이스(180)를 통해 상기 도 2의 화면를 구성하는데 기준이 되는 4분위수 정보를 위한 시간 구간을 설정할 수 있다. 이 경우, 관리자는 1차적으로 디폴트로 설정된 시간 구간에 따른 4분위수 정보와 함께 표시된 계측(또는 예측) 값을 관찰하고, 좀 더 넓은 범위로 비교하고 싶은 경우, 상기 4분위수 정보를 위한 시간 구간을 넓게 조정하여 넓은 시간에서의 4분위수 정보와 함께 계측(또는 예측) 값을 살펴보거나, 상기 4분위수 정보를 위한 시간 구간을 최근으로 좁게 조정하여 좁은 최근 시간에서의 4분위수 정보와 함께 계측(또는 예측) 값을 살펴볼 수 있다.According to implementation, the administrator may set a time interval for quartile information as a reference for composing the screen of FIG. 2 through the user interface 180 . In this case, the administrator primarily observes the measured (or predicted) value displayed along with the quartile information according to the time interval set as a default, and if you want to compare it in a wider range, select the time interval for the quartile information. Adjust widely to look at the measured (or predicted) value with quartile information in a wide time, or adjust the time interval for the quartile information to a recently narrower measurement (or prediction) with quartile information in a narrow recent time ) can be viewed.

도 4는 본 발명의 사상에 따른 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method for monitoring an abnormal state of a power distribution facility according to the spirit of the present invention.

도시한 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법은, 전력 계통의 계측 데이터를 적용할 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 준비하는 단계(S10); 전력 계통의 계측 데이터를 빅데이터로서 수집하는 단계(S110); 수집된 상기 계측 데이터로 학습시킨 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 이용하여 향후 계측 데이터를 예측하는 단계(S140); 상기 빅데이터로 축적된 계측 데이터에 대한 분포 정보로서 분위수 정보를 산출하여 DB화 하는 단계(S150); 상기 분위수 정보와 예측된 계측 데이터 또는 실 계측 데이터를 상호 비교한 정보를 관리자에게 제공하는 단계(S160); 및 상기 상호 비교한 정보에 따라 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 재학습시키는 단계(S190)를 포함할 수 있다.The illustrated method for monitoring an abnormal state of a power distribution facility includes the steps of preparing an LSTM time series data learning model to which measurement data of a power system is applied (S10); Collecting measurement data of the power system as big data (S110); predicting future measurement data using the LSTM time series data learning model trained with the collected measurement data (S140); Calculating quantile information as distribution information on the measurement data accumulated with the big data and converting it into a DB (S150); providing information comparing the quantile information with predicted measurement data or actual measurement data to a manager (S160); and retraining the LSTM time series data learning model according to the mutually compared information (S190).

상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 준비하는 단계(S10)는, 도 1의 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템의 저장 장치에, 감시 대상이 되는 배전 설비에 적합화된 LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130)을 저장하는 방식으로 수행될 수 있다.In the step of preparing the LSTM time series data learning model (S10), the LSTM time series data learning model 130 adapted to the distribution facility to be monitored is stored in the storage device of the distribution facility status abnormality monitoring system of FIG. 1 . can be done in this way.

상기 계측 데이터를 빅데이터로서 수집하는 단계(S110)는, 감시 대상이 되는 배전 설비에 설치된 각종 계측 장비들로부터 해당 계측 파라미터(예: 온도, 초음파, 자외선)에 대한 계측값을 소정의 통신 채널(예: IoT 센서 네트워크)을 통해 입력받는 방식으로 수행될 수 있다.In the step of collecting the measurement data as big data (S110), the measurement values for the corresponding measurement parameters (eg, temperature, ultrasonic waves, ultraviolet rays) are transmitted from various measurement equipment installed in the distribution facility to be monitored through a predetermined communication channel ( For example, it can be performed by receiving input through an IoT sensor network).

상기 향후 계측 데이터를 예측하는 단계(S140)는, 도 1의 데이터 예측부(140)에 의해 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 적용하여 수행될 수 있다.Predicting the future measurement data ( S140 ) may be performed by applying the LSTM time series data learning model by the data prediction unit 140 of FIG. 1 .

상기 DB화 하는 단계(S150)는 도 1의 분위수 정보 관리부(150)에 의해 수행되고, 상기 향후 계측 데이터를 예측하는 단계(S140)와 병행하여 수행될 수 있다.The DB forming step ( S150 ) is performed by the quantile information management unit 150 of FIG. 1 , and may be performed in parallel with the step ( S140 ) of predicting the future measurement data.

상기 DB화 하는 단계(S150)에서는, 관리자의 지정이나 디폴트 단위 시간 구간으로 미리 지정된 시간 구간에 속한 측정값들에 대하여 4분위수 정보를 산출하고, 산출된 4분위수 정보를 DB에 저장할 수 있다. 상기 DB에 저장된 4분위수 정보는 데이터량이 적어서(즉, 일종의 압축정보로 볼 수 있음), 필요시 전송 부담이 적고, 분석 등의 후속 처리에 있어 처리 부담도 적다. DB 자체도 절감하려는 구현의 경우, 아예 원 측정값들은 DB에 저장하지 않고, 소정의 단위 시간 구간에 속한 측정값들로부터 산출된 4분위수 정보 형태로만 상기 DB에 저장할 수 있다.In the DB forming step ( S150 ), quartile information may be calculated for the measured values belonging to a time period designated in advance by an administrator or a default unit time period, and the calculated quartile information may be stored in the DB. The quartile information stored in the DB has a small amount of data (that is, it can be viewed as a kind of compressed information), so the transmission burden is small when necessary, and the processing burden in subsequent processing such as analysis is also small. In the case of an implementation to reduce the DB itself, the original measured values are not stored in the DB at all, but can be stored in the DB only in the form of quartile information calculated from the measured values belonging to a predetermined unit time section.

구현에 따라, 상기 4분위수 정보를 산출하기 위한 시간 구간을, 도 1의 사용자 인터페이스(180)를 통한 관리자에 지시에 따라 설정할 수도 있다.According to implementation, a time interval for calculating the quartile information may be set according to an instruction from an administrator through the user interface 180 of FIG. 1 .

상기 S160 단계는, 도 1의 신뢰도 정보 산출부(160)에서 생성한 정보들을 사용자 인터페이스(180)를 통해 관리자에게 화면상으로 제공하는 방식으로 수행될 수 있다. 예컨대, 도 3에 도시한 바와 같이, 측정값을 4분위수 정보와 함께 디스플레이할 수 있다. 이때, 측정값이 미리 설정한 영역을 벗어나는 경우, 도시한 바와 같이 특이값으로 표현할 수 있다.The step S160 may be performed in such a way that the information generated by the reliability information calculating unit 160 of FIG. 1 is provided to the manager through the user interface 180 on a screen. For example, as shown in FIG. 3 , the measured value may be displayed together with quartile information. In this case, when the measured value is out of a preset area, it can be expressed as a singular value as shown.

상기 S190 단계는, 도 1의 모델 구성부(120)에 의해 수행될 수 있으며, 구현에 따라서는, LSTM 시계열 데이터 학습 모델(130)의 예측값에 대한 관리자의 평가 결과를 반영할 수 있다.The step S190 may be performed by the model configuration unit 120 of FIG. 1 , and depending on the implementation, the administrator's evaluation result of the predicted value of the LSTM time series data learning model 130 may be reflected.

도 5는 도 1의 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템에서 수행되는 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법을, 시간의 흐름이 아닌 각 단계에 따라 생성되는 데이터의 흐름을 중심으로 나타낸 개념도이다.FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a method for monitoring an abnormal state of a distribution facility performed in the system for monitoring an abnormal state of a distribution facility of FIG. 1 , focusing on the flow of data generated according to each step rather than the flow of time.

도시한 바와 같이, 상기 빅데이터로서 수집하는 단계(S110)에서 수집된 정보(데이터)를 이용하여, 상기 DB화 하는 단계(S150) 및 상기 향후 계측 데이터를 예측하는 단계(S140)가 병행하여 수행됨을 알 수 있다.As shown, using the information (data) collected in the step (S110) of collecting as the big data, the step of making the DB (S150) and the step of predicting the future measurement data (S140) are performed in parallel can be found

한편, 상기 분위수 정보와 예측된 계측 데이터 또는 실 계측 데이터를 상호 비교한 정보를 관리자에게 제공하는 단계(S160)는, 병행 수행된 상기 DB화 하는 단계(S150) 및 상기 향후 계측 데이터를 예측하는 단계(S140)의 각 결과들을 비교하는 방식으로 수행됨을 알 수 있다. 또한, 상기 S160 단계의 수행 결과는 S10 단계에서 마련된 LSTM 시계열 데이터 학습 모델에 대한 재학습 과정(S190)에 이용됨을 알 수 있다.On the other hand, the step of providing the manager with information comparing the quantile information and the predicted measurement data or the actual measurement data (S160), the step of forming the DB (S150) and predicting the future measurement data performed in parallel It can be seen that the method of comparing the respective results of (S140) is performed. In addition, it can be seen that the performance result of step S160 is used in the re-learning process (S190) for the LSTM time series data learning model prepared in step S10.

본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains should understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof, so the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. only do The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. .

110 : 계측 데이터 획득부
120 : 모델 구성부
130 : LSTM 시계열 데이터 학습 모델
140 : 데이터 예측부
150 : 분위수 정보 관리부
160 : 신뢰도 정보 산출부
180 : 사용자 인터페이스
110: measurement data acquisition unit
120: model component part
130: LSTM time series data learning model
140: data prediction unit
150: quantile information management unit
160: reliability information calculation unit
180 : User Interface

Claims (15)

빅데이터로 축적된 계측 데이터를 기반으로한 LSTM 시계열 데이터 학습 모델;
상기 데이터 학습 모델을 기반으로 향후 계측 데이터를 예측하는 데이터 예측부;
상기 빅데이터로 축적된 계측 데이터에 대한 분포 정보를 산출하고 저장하는 분포 정보 관리부;
상기 데이터 예측부가 예측한 데이터의 분포 정보를 도출하고, 상기 분포 정보 관리부에 저장된 분포 정보에 대하여 상호 상관계수 정보를 산출하는 신뢰도 정보 산출부; 및
상기 데이터 학습 모델을 재학습시키는 모델 구성부
를 포함하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
LSTM time series data learning model based on measurement data accumulated as big data;
a data prediction unit for predicting future measurement data based on the data learning model;
a distribution information management unit for calculating and storing distribution information on the measurement data accumulated as the big data;
a reliability information calculation unit for deriving distribution information of the data predicted by the data prediction unit and calculating cross-correlation coefficient information with respect to the distribution information stored in the distribution information management unit; and
A model construction unit for re-learning the data learning model
A monitoring system for abnormal conditions in distribution facilities, including a.
제1항에 있어서,
상기 분포 정보 관리부는,
상기 축적된 계측 데이터에 대한 분포 정보로서 4 분위수를 도출하여 DB의 형태로 보유하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
According to claim 1,
The distribution information management unit,
A distribution facility status abnormality monitoring system that derives quartiles as distribution information for the accumulated measurement data and holds them in the form of a DB.
제1항에 있어서,
전력 설비나 배전 선로상에 설치된 각종 센서들로부터의 계측값들을 배정된 통신 채널을 통하여 전송받아, 내부 저장 수단이나 외부의 DB 서버에 저장하는 방식으로 관련 빅데이터를 축적하는 계측 데이터 획득부
를 더 포함하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
According to claim 1,
Measurement data acquisition unit that receives measurement values from various sensors installed on power facilities or distribution lines through an assigned communication channel, and accumulates related big data by storing it in an internal storage means or an external DB server
Distribution facility status abnormality monitoring system further comprising a.
제1항에 있어서,
상기 상호 상관계수 정보를 시각적으로 배전 설비 관리자에게 제공하고, 상기 관리자의 평가를 입력받는 사용자 인터페이스
를 더 포함하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
According to claim 1,
A user interface that visually provides the cross-correlation coefficient information to the distribution facility manager and receives the manager's evaluation
Distribution facility status abnormality monitoring system further comprising a.
제4항에 있어서,
상기 모델 구성부는,
상기 사용자 인터페이스를 통한 관리자의 전문가 판정을 반영하여 상기 데이터 학습 모델을 재학습시키는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
5. The method of claim 4,
The model component,
A distribution facility status abnormality monitoring system for re-learning the data learning model by reflecting the expert judgment of the manager through the user interface.
제4항에 있어서,
상기 모델 구성부는,
실계측 데이터와 LSTM을 통한 예측데이터간의 오차를 반영하여 재학습시키는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
5. The method of claim 4,
The model component,
A monitoring system for abnormal conditions in distribution facilities that re-learns by reflecting the error between the actual measured data and the predicted data through LSTM.
제4항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스는,
축적된 계측 빅데이터에 대하여 확률분포를 4등분하는 값의 조합인 4 분위수 정보와 함께 계측값 또는 예측값을 화면에 표시하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
5. The method of claim 4,
The user interface is
For the accumulated measurement big data, it is a distribution facility abnormality monitoring system that displays the measured or predicted values along with the quartile information, which is a combination of values that divide the probability distribution into quarters.
제7항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스는,
관리자의 지시에 따라 상기 화면를 구성하는데 기준이 되는 4분위수 정보를 위한 시간 구간을 설정하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
8. The method of claim 7,
The user interface is
A distribution facility status abnormal location monitoring system that sets a time section for quartile information, which is a standard for composing the screen according to an administrator's instruction.
제1항에 있어서,
상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델은,
시계열 데이터 분석 방법으로서, 데이터의 추세(trend data), 주기 반복 패턴(cycle data)를 각각 분해하여 이상 계측치 탐지하고, STR(Seasonal-Trend-Residual) 가법 모델의 계절 요인을 주기요인으로 대체 활용할 수 있는 배전설비 상태 이상 개소 감시 시스템.
According to claim 1,
The LSTM time series data learning model is
As a time series data analysis method, anomalies are detected by decomposing data trend data and cycle data, respectively, and seasonal factors of STR (Seasonal-Trend-Residual) additive model can be used instead of periodic factors. A monitoring system for abnormal conditions in distribution facilities.
전력 계통의 계측 데이터를 적용할 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 준비하는 단계;
전력 계통의 계측 데이터를 빅데이터로서 수집하는 단계;
수집된 상기 계측 데이터로 학습시킨 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 이용하여 향후 계측 데이터를 예측하는 단계;
상기 빅데이터로 축적된 계측 데이터에 대한 분포 정보로서 분위수 정보를 산출하여 DB화 하는 단계;
상기 분위수 정보와 예측된 계측 데이터 또는 실 계측 데이터를 상호 비교한 정보를 관리자에게 제공하는 단계; 및
상기 상호 비교한 정보에 따라 상기 LSTM 시계열 데이터 학습 모델을 재학습시키는 단계
를 포함하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법.
preparing an LSTM time series data learning model to which the measurement data of the power system is applied;
collecting measurement data of the power system as big data;
predicting future measurement data using the LSTM time series data learning model trained with the collected measurement data;
calculating quantile information as distribution information on the measurement data accumulated with the big data and converting it into a DB;
providing information comparing the quantile information with predicted measurement data or actual measurement data to a manager; and
retraining the LSTM time series data learning model according to the mutually compared information
A method for monitoring an abnormal state of a distribution facility comprising a.
제10항에 있어서,
상기 DB화 하는 단계에서는,
지정된 시간 구간에 속한 측정값들에 대하여 4분위수 정보를 산출하고, 산출된 4분위수 정보를 DB에 저장하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법.
11. The method of claim 10,
In the step of forming the DB,
A method for monitoring abnormalities in distribution facilities by calculating quartile information for measured values belonging to a specified time period and storing the calculated quartile information in a DB.
제10항에 있어서,
계측 데이터를 빅데이터로서 수집하는 단계에서는,
배전 설비에 설치된 각종 계측 장비들로부터 계측값을 IoT 센서 네트워크를 통해 입력받는 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법.
11. The method of claim 10,
In the step of collecting measurement data as big data,
A method for monitoring abnormalities in distribution facilities by receiving measurement values from various measuring devices installed in distribution facilities through IoT sensor network.
제10항에 있어서,
사용자 인터페이스를 통한 관리자의 판정을 입력받는 단계를 더 포함하고,
상기 학습 모델을 재학습시키는 단계에서는,
상기 관리자의 판정을 반영하여 상기 데이터 학습 모델을 재학습시키는 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법.
11. The method of claim 10,
Further comprising the step of receiving the decision of the administrator through the user interface,
In the step of re-learning the learning model,
A method for monitoring an abnormal state of a power distribution facility for re-learning the data learning model by reflecting the decision of the manager.
제10항에 있어서,
상호 비교한 정보를 관리자에게 제공하는 단계에서는,
축적된 계측 빅데이터에 대하여 확률분포를 4등분하는 값의 조합인 4 분위수 정보와 함께 계측값 또는 예측값을 화면에 표시하는 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법.
11. The method of claim 10,
In the step of providing mutually compared information to the manager,
For the accumulated measurement big data, it is a method of monitoring abnormalities in the distribution facility that displays the measured or predicted values on the screen together with the quartile information, which is a combination of values that divide the probability distribution into quarters.
제10항에 있어서,
상기 빅데이터로서 수집하는 단계에서 수집된 정보를 이용하여, 상기 DB화 하는 단계 및 상기 향후 계측 데이터를 예측하는 단계가 병행하여 수행되는 배전설비 상태 이상 개소 감시 방법.
11. The method of claim 10,
By using the information collected in the step of collecting as the big data, the step of forming the DB and the step of predicting the future measurement data are performed in parallel to the monitoring method of the abnormal location of the power distribution facility.
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