KR20230007747A - Hvdc 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법 - Google Patents

Hvdc 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템은, HVDC(High-Voltage Direct Current) 케이블에 설치되는 센서, 상기 센서로부터 측정 결과 정보를 획득하고, 상기 측정 결과 정보로부터 부분방전 신호를 검출하는 복수의 HVDC 케이블 부분방전 측정장치, 상기 HVDC 케이블 부분방전 측정장치로부터 부분방전 신호를 수신하고, 상기 부분방전 신호의 패턴 분석을 통해 상기 HVDC 케이블의 부분방전 여부를 진단하는 HVDC 케이블 부분방전 진단장치를 포함한다.

Description

HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR DIAGNOSING PARTIAL DISCHARGE OF HIGH VOLTAGE DIRECT CURRENT CABLE}
본 발명은 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 HVDC 케이블의 부분방전 측정을 통해 분석된 HVDC 케이블 부분방전 신호의 패턴분석을 통해 HVDC 케이블의 부분방전을 진단할 수 있도록 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 장거리 해저케이블에서 케이블의 부분방전 진단은 고주파 신호 감쇄 등 여러 문제로 인해 진단법 적용에 한계가 있어 해저케이블 중심으로 세계 시장을 형성해온 HVDC 케이블은 현재까지 실계통 진단이 가능한 부분방전 상용화 기술이 매우 부족한 상황이다. 그러나 최근 육상을 통한 HVDC 케이블 운영 및 건설이 증가하면서 HVDC 케이블 계통에서도 다양한 포설방식이 적용되고 접속함이 늘어남에 따라 부분방전 진단의 필요성이 대두되고 있다.
AC 케이블 부분방전 진단에는 기존에 많은 연구들이 진행되어 왔으며 결함 원인을 판별하는 가장 보편적인 방법은 PRPDA(Phase Resolved Partial Discharge Analysis)이다. PRPDA 방법은 AC 인가전압에 따른 위상, 전하량, 및 발생횟수 등을 누적하여 주파수 기반 부분방전 펄스의 위상분포를 통해 패턴을 분석하고 판별하는 기법으로 관련 기술의 신뢰성은 높게 평가된다.
한편, DC 전압은 AC에서와 달리 위상이 없어 AC 케이블에서 부분방전 패턴 분석방법으로 일반화 되어 있는 PRPDA방법을 적용할 수 없다. 이에, HVDC 케이블 부분방전 진단을 위해서는 AC 케이블 부분방전 진단을 위해 사용되는 주파수 기반 PRPDA 분석 기법을 적용할 수 없다. 현재까지 HVDC 케이블에서 부분방전 측정 및 패턴분석 기술에 대해서는 기술적 진보가 이루어지고 있으나 부분방전 진단을 위해 활용 가능한 완성된 기술은 매우 제한적이다. 종래 기술로 HVDC 케이블의 부분방전 측정 기술과 측정을 통해 분석된 HVDC 케이블 부분방전 신호의 패턴을 분석할 수 있는 방법은 연구된 결과가 있으나 이를 통해 진단할 수 있는 HVDC 케이블 부분방전 진단 상용화 기술은 매우 부족하다. HVDC 케이블 부분방전 진단은 현재까지 HVDC 케이블 고장여부를 사전에 진단할 수 있는 유일한 방법이며 육상 케이블의 경우 사전 고장 예방 기여효과가 클 것으로 예상된다. 따라서 신뢰성 있는 HVDC 케이블 부분방전 진단 기술은 매우 필요하다.
본 발명의 배경기술은 한국등록특허공보 제10-0999575호 (2010.12.08. 공고)에 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점들을 개선하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 HVDC 케이블의 부분방전 측정을 통해 분석된 HVDC 케이블 부분방전 신호의 패턴분석을 통해 HVDC 케이블의 부분방전을 진단할 수 있도록 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제(들)로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템은, HVDC(High-Voltage Direct Current) 케이블에 설치되는 센서, 상기 센서로부터 측정 결과 정보를 획득하고, 상기 측정 결과 정보로부터 부분방전 신호를 검출하는 복수의 HVDC 케이블 부분방전 측정장치, 상기 HVDC 케이블 부분방전 측정장치로부터 부분방전 신호를 수신하고, 상기 부분방전 신호의 패턴 분석을 통해 상기 HVDC 케이블의 부분방전 여부를 진단하는 HVDC 케이블 부분방전 진단장치를 포함한다.
본 발명에서 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 기 정의된 항목에 대한 개별함수 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단하는 제1 부분방전 진단부, 방전크기 함수 그룹, 방전시간차 함수 그룹, 방전크기와 방전시간차 복합 함수 그룹, 및 방전파형의 주파수 함수 그룹 중 적어도 하나의 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전을 진단하는 제2 부분방전 진단부, 및 상기 1차 부분방전 진단결과 및 상기 2차 부분방전 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 부분방전을 진단하는 최종 진단부를 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 부분방전 진단부는, 방전크기 트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 방전등급별 횟수, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 평균 방전시간차, 방전 크기차, 최대/평균 방전크기, 및 주파수대역별 방전 횟수 중 적어도 하나에 대한 패턴분석을 통해 상기 1차 부분방전을 진단할 수 있다.
본 발명에서 상기 제1 부분방전 진단부는, 상기 방전크기 트랜드 분석에서 방전크기 및 빈도수에 기초하여 이상상태를 진단, 1분 및 10분 누적량 분석에서 누적 방전 수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전등급별 횟수에서 방전등급 및 등급별 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 방전과의 시간차(X축) 및 직후 방전과의 시간차(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차-방전크기 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 또는 직후 방전과의 시간차(X축) 및 발생 방전량 크기(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 평균 방전시간차에서 평균 방전시간차에 기초하여 이상상태를 진단, 방전크기 차 분석에서 방전 이전 및 이후의 방전크기 중점에서 분산 분포에 기초하여 이상상태를 진단, 최대 및 평균 방전크기 진단에서 최대 및 평균 방전크기에 기초하여 이상상태를 진단, 주파수대역별 방전 횟수 분석에서 주파수 대역 상승 여부 및 상승 주파수 대역에서의 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단할 수 있다.
본 발명에서 상기 제2 부분방전 진단부는, 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전크기 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전크기 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되, 상기 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다.
본 발명에서 상기 제2 부분방전 진단부는, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전시간차 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전시간차 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되, 상기 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다.
본 발명에서 상기 제2 부분방전 진단부는, 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기의 개별 부분방전 진단결과를 그룹핑하여 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹을 생성하고, 상기 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되, 상기 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다.
본 발명에서 상기 제2 부분방전 진단부는, 주파수대역별 방전 횟수의 개별 부분방전 진단을 그룹핑하여 방전파형의 주파수 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전파형의 주파수 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다.
본 발명은 상기 1차 부분방전 진단결과, 상기 2차 부분방전 진단결과 및 최종 진단결과 중 적어도 하나를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 상시 진단을 수행하는 실시간 부분방전 진단장치 및 특정기간 동안 특정 개소에서 진단을 수행하는 휴대용 부분방전 진단장치 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 복수의 HVDC 케이블 부분방전 측정장치의 상태 정보 및 각 HVDC 케이블 부분방전 측정장치에서 검출된 부분방전 신호를 관리하고, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치에 의해 진단된 HVDC 케이블의 부분방전 진단 결과를 저장하는 관리서버를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법은, HVDC 케이블 부분방전 측정장치가 HVDC 케이블에 설치되는 센서로부터 측정 결과 정보를 획득하고, 상기 측정 결과 정보로부터 부분방전 신호를 검출하는 단계, 및 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 상기 HVDC 케이블 부분방전 측정장치로부터 부분방전 신호를 수신하고, 상기 부분방전 신호의 패턴 분석을 통해 상기 HVDC 케이블의 부분방전 여부를 진단하는 단계를 포함한다.
본 발명에서 상기 HVDC 케이블의 부분방전 여부를 진단하는 단계는, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 기 정의된 항목에 대한 개별함수 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단하는 단계, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 방전크기 함수 그룹, 방전시간차 함수 그룹, 방전크기와 방전시간차 복합 함수 그룹, 및 방전파형의 주파수 함수 그룹 중 적어도 하나의 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전을 진단하는 단계, 및 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 상기 1차 부분방전 진단결과 및 상기 2차 부분방전 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 부분방전을 진단하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 1차 부분방전을 진단하는 단계에서, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 방전크기 트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 방전등급별 횟수, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 평균 방전시간차, 방전 크기차, 최대/평균 방전크기, 및 주파수대역별 방전 횟수 중 적어도 하나에 대한 패턴분석을 통해 상기 1차 부분방전을 진단할 수 있다.
본 발명은 상기 1차 부분방전을 진단하는 단계에서, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 상기 방전크기 트랜드 분석에서 방전크기 및 빈도수에 기초하여 이상상태를 진단, 1분 및 10분 누적량 분석에서 누적 방전 수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전등급별 횟수에서 방전등급 및 등급별 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 방전과의 시간차(X축) 및 직후 방전과의 시간차(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차-방전크기 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 또는 직후 방전과의 시간차(X축) 및 발생 방전량 크기(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 평균 방전시간차에서 평균 방전시간차에 기초하여 이상상태를 진단, 방전크기 차 분석에서 방전 이전 및 이후의 방전크기 중점에서 분산 분포에 기초하여 이상상태를 진단, 최대 및 평균 방전크기 진단에서 최대 및 평균 방전크기에 기초하여 이상상태를 진단, 주파수대역별 방전 횟수 분석에서 주파수 대역 상승 여부 및 상승 주파수 대역에서의 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단할 수 있다.
본 발명은 상기 2차 부분방전을 진단하는 단계에서, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전크기 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전크기 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되, 상기 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다.
본 발명은 상기 2차 부분방전을 진단하는 단계에서, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전시간차 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전시간차 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되, 상기 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다.
본 발명은 상기 2차 부분방전을 진단하는 단계에서, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기의 개별 부분방전 진단결과를 그룹핑하여 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹을 생성하고, 상기 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되, 상기 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다.
본 발명은 상기 2차 부분방전을 진단하는 단계에서, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 주파수대역별 방전 횟수의 개별 부분방전 진단을 그룹핑하여 방전파형의 주파수 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전파형의 주파수 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다.
본 발명은 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 상기 1차 부분방전 진단결과, 상기 2차 부분방전 진단결과 및 최종 진단결과 중 적어도 하나를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법은, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 HVDC 케이블의 부분방전 측정을 통해 분석된 HVDC 케이블 부분방전 신호의 패턴분석을 통해 HVDC 케이블의 부분방전을 진단할 수 있다.
한편, 본 발명의 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 이하에서 설명할 내용으로부터 통상의 기술자에게 자명한 범위내에서 다양한 효과들이 포함될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 HVDC 케이블 부분방전 진단장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기 트랜드의 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1분 누적 방전량의 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 10분 누적 방전량의 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전등급별 횟수 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전시간차 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전시간차-방전크기 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 평균 방전시간차 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기차 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대/평균 방전크기 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전파형의 주파수대역별 방전 횟수 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 개별 패턴분석에 의한 진단 구현 화면을 설명하기 위한 예시도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기 함수 그룹(그룹 1) 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기 함수 그룹(그룹 2) 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기 함수 그룹(그룹 3) 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 그룹 패턴분석에 의한 2차 부분방전 진단 구현 화면을 나타낸 예시도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블의 부분방전 최종 진단결과 화면을 나타낸 예시도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법을 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 명세서에서 설명된 구현은, 예컨대, 방법 또는 프로세스, 장치, 소프트웨어 프로그램, 데이터 스트림 또는 신호로 구현될 수 있다. 단일 형태의 구현의 맥락에서만 논의(예컨대, 방법으로서만 논의)되었더라도, 논의된 특징의 구현은 또한 다른 형태(예컨대, 장치 또는 프로그램)로도 구현될 수 있다. 장치는 적절한 하드웨어, 소프트웨어 및 펌웨어 등으로 구현될 수 있다. 방법은, 예컨대, 컴퓨터, 마이크로프로세서, 집적 회로 또는 프로그래밍 가능한 로직 디바이스 등을 포함하는 프로세싱 디바이스를 일반적으로 지칭하는 프로세서 등과 같은 장치에서 구현될 수 있다. 프로세서는 또한 최종-사용자 사이에 정보의 통신을 용이하게 하는 컴퓨터, 셀 폰, 휴대용/개인용 정보 단말기(personal digital assistant: "PDA") 및 다른 디바이스 등과 같은 통신 디바이스를 포함한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템을 개략적으로 나타낸 블록도, 도 2는 도 1에 도시된 HVDC 케이블 부분방전 진단장치의 구성을 개략적으로 나타낸 블록도, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기 트랜드의 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 1분 누적 방전량의 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 10분 누적 방전량의 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전등급별 횟수 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전시간차 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전시간차-방전크기 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 평균 방전시간차 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기차 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대/평균 방전크기 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전파형의 주파수대역별 방전 횟수 개별 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 개별 패턴분석에 의한 진단 구현 화면을 설명하기 위한 예시도, 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기 함수 그룹(그룹 1) 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기 함수 그룹(그룹 2) 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 방전크기 함수 그룹(그룹 3) 패턴분석에 의한 진단을 설명하기 위한 예시도, 도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 그룹 패턴분석에 의한 2차 부분방전 진단 구현 화면을 나타낸 예시도, 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블의 부분방전 최종 진단결과 화면을 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템은 HVDC(High-Voltage Direct Current) 케이블에 설치되는 센서(100), 복수의 HVDC 케이블 부분방전 측정장치(이하, 부분방전 측정장치로 칭함, 200), 관리서버(300) 및 HVDC 케이블 부분방전 진단장치(이하, 부분방전 진단장치로 칭함, 400)를 포함한다.
부분방전 측정장치(200)는 센서(100)로부터 측정 결과 정보를 획득하고, 측정 결과 정보로부터 부분방전 신호를 검출할 수 있다.
각 부분방전 측정장치(200)는 NMS(Network Management System) 장치(미도시)로 연동되며, 부분방전 신호와 부분방전 측정장치(200)의 제어는 관리서버(Master Station, 300)에서 이루어질 수 있다.
각 부분방전 측정장치(200)는 직렬로 연결되며, 각 부분방전 측정장치(200)가 관리서버(300)에 최종으로 연결될 수 있다.
관리서버(300)는 복수의 부분방전 측정장치(200)의 상태 정보 및 각 부분방전 측정장치(200)에서 검출된 부분방전 신호를 관리할 수 있다.
또한, 관리서버(300)는 부분방전 진단장치(400)에 의해 진단된 HVDC 케이블의 부분방전 진단 결과를 저장할 수 있다.
이러한 관리서버(300)는 통신부(310), 제어부(320) 및 데이터베이스(330)를 포함할 수 있다.
통신부(310)는 부분방전 진단장치(400) 및 부분방전 측정장치(200)와 통신을 위한 구성으로, 부분방전 측정장치(200)의 상태정보 및 부분방전 신호, HVDC 케이블의 부분방전 진단 결과 등 다양한 정보를 송수신할 수 있다. 이때, 통신부(310)는 근거리 통신모듈, 무선 통신모듈, 이동통신 모듈, 유선 통신모듈 등 다양한 형태로 구현될 수 있다.
제어부(320)는 통신부(310)를 통해 수신한 부분방전 측정장치(200)의 상태정보 및 부분방전 신호, HVDC 케이블의 부분방전 진단 결과 등 다양한 정보를 데이터베이스(330)에 저장할 수 있다.
제어부(320)는 관리서버(300)의 다양한 구성부들의 동작을 제어하는 구성으로, 적어도 하나의 연산 장치를 포함할 수 있는데, 여기서 연산 장치는 범용적인 중앙연산장치(CPU), 특정 목적에 적합하게 구현된 프로그래머블 디바이스 소자(CPLD, FPGA), 주문형 반도체 연산장치(ASIC), 마이크로 컨트롤러 칩이나, 가상 머신 등을 포함할 수 있다.
부분방전 진단장치(400)는 부분방전 측정장치(200)로부터 부분방전 신호를 수신하고, 부분방전 신호의 패턴 분석을 통해 HVDC 케이블의 부분방전 여부를 진단할 수 있다. 이때 부분방전 진단장치(400)는 기 정의된 항목에 대한 개별함수 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단하고, 1차 부분방전 진단결과에 대한 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다.
부분방전 진단장치(400)는 상시 진단을 수행하는 실시간 부분방전 진단장치(400) 및 특정 기간 동안 특정 개소에서 진단을 수행하는 휴대용 부분방전 진단장치(400) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이러한 부분방전 진단장치(400)는 제1 부분방전 진단부(410), 제2 부분방전 진단부(420), 최종 진단부(430) 및 출력부(440)를 포함할 수 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 기 정의된 항목에 대한 개별함수 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단할 수 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 방전크기 트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 방전등급별 횟수, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 평균 방전시간차, 방전 크기차, 최대/평균 방전크기, 및 주파수대역별 방전 횟수 중 적어도 하나에 대한 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단할 수 있다. 이때, 제1 부분방전 진단부(410)는 방전크기 트랜드 분석에서 방전크기 및 빈도수에 기초하여 이상상태를 진단, 1분 및 10분 누적량 분석에서 누적 방전 수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전등급별 횟수 분석에서 방전등급 및 등급별 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 방전과의 시간차(X축) 및 직후 방전과의 시간차(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차-방전크기 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 또는 직후 방전과의 시간차(X축) 및 발생 방전량 크기(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 평균 방전시간차 분석에서 평균 방전시간차에 기초하여 이상상태를 진단, 방전크기 차 분석에서 방전 이전 및 이후의 방전크기 중점에서의 분산 분포에 기초하여 이상상태를 진단, 최대 및 평균 방전크기 분석에서 최대 및 평균 방전크기에 기초하여 이상상태를 진단, 주파수대역별 방전 횟수 분석에서 주파수 대역 상승 여부 및 상승 주파수 대역에서의 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단할 수 있다.
즉, 제1 부분방전 진단부(410)는 표 1에 도시된 10개 항목에 대한 개별 패턴분석을 통해 HVDC 케이블의 정상상태와 이상상태를 1차로 진단할 수 있다.
[표 1]
Figure pat00001
HVDC 케이블 방전크기 트랜드 분석에서 제1 부분방전 진단부(410)는 방전크기 및 빈도수의 급격한 증가 현상 감지시 이상상태로 진단할 수 있다. 이때, 제1 부분방전 진단부(410)는 방전크기에 대한 트리거 레벨을 설정할 수 있고, 트리거 레벨 설정값 이상의 방전횟수 한계 값을 초과할 경우 이상상태로 진단할 수 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 직전 지정시간 최대 방전크기 평균값에 일정 가중치를 곱해 트리거 레벨을 설정할 수 있다. 즉, 제1 부분방전 진단부(410)는 아래 수학식 1을 이용하여 트리거 레벨을 설정할 수 있다.
[수학식 1]
Figure pat00002
제1 부분방전 진단부(410)는 수학식 1을 이용하여 트리거 레벨을 설정할 수 있으며, 사용자가 트리거 레벨을 직접 입력하여 설정할 수도 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 아래 수학식 2에 기초하여 이상상태를 진단할 수 있다.
[수학식 2]
Figure pat00003
즉, 방전크기가 트리거 레벨 최대값(Max(Trigger)을 초과하는 방전 횟수가 설정값(nsetting)을 초과하면, 제1 부분방전 진단부(410)는 이상상태로 판단할 수 있다. 이때, 방전 횟수의 설정값(nsetting) 초과 여부는 일정 지정시간 동안 누적하여 지속되는 값으로 판단하며 일정 지정 시간 내에 방전 횟수가 설정값(nsetting)을 초과하지 못한 경우 누적 방전 횟수의 카운팅은 초기화될 수 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 부분방전 트랜드의 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 3과 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 3의 (a)는 방전크기 트랜드의 개별 패턴분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 3의 (b)는 방전크기 트랜드의 개별 패턴분석을 통한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 제1 부분방전 진단부(410)는 방전크기에 대한 트리거 레벨(①)을 설정할 수 있다. 트리거 레벨 이상의 방전횟수 한계 값을 초과할 경우, 제1 부분방전 진단부(410)는 진단신호(②)를 정상신호(초록색)에서 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력되도록 할 수 있다.
1분 누적 방전량 분석에서, 제1 부분방전 진단부(410)는 누적 방전수의 급격한 증가시 이상상태로 진단할 수 있다. 이때, 제1 부분방전 진단부(410)는 아래 수학식 3과 같이 일정 시간동안 1분 방전량 평균값의 2배의 값에 비해 현재 1분 누적 방전량이 초과하여 일정시간(예컨대, 10-15분간) 반복하면, 이상상태로 진단할 수 있다.
[수학식 3]
Figure pat00004
제1 부분방전 진단부(410)는 1분 누적 방전량의 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 4와 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 4의 (a)는 1분 누적 방전량의 개별 패턴 분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 4의 (b)는 1분 누적 방전량의 개별 패턴 분석에 의한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 제1 부분방전 진단부(410)는 일정 시간동안 1분 방전량 평균값의 2배의 값에 비해 현재 1분 누적 방전량이 초과하여 일정시간(예컨대, 10-15분간) 반복하면, 진단신호(①)를 정상신호(초록색)에서 주의신호(주황색)로 변경하고, 일정시간(예컨대, 15분)을 초과할 경우 자동으로 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력되도록 할 수 있다.
10분 누적 방전량 분석에서 제1 부분방전 진단부(410)는 누적 방전수의 급격한 증가시 이상상태로 진단할 수 있다. 이때, 제1 부분방전 진단부(410)는 아래 수학식 4와 같이 일정 시간동안 10분 방전량 평균값의 2배의 값에 비해 현재 10분 누적 방전량이 초과하여 일정시간(예컨대, 15-30분간) 반복하면 이상상태로 진단할 수 있다.
[수학식 4]
Figure pat00005
제1 부분방전 진단부(410)는 10분 누적 방전량의 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 5와 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 5의 (a)는 10분 누적 방전량의 개별 패턴 분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 5의 (b)는 10분 누적 방전량의 개별 패턴 분석에 의한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 도 5를 참조하면, 제1 부분방전 진단부(410)는 일정 시간동안 10분 방전량 평균값의 2배의 값에 비해 현재 10분 누적 방전량이 초과하여 일정시간(예컨대, 15-30분간) 반복하면 진단신호(①)를 정상신호(초록색)에서 주의신호(주황색)로 변경하고, 일정시간(예컨대, 30분)을 초과할 경우 자동으로 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력되도록 할 수 있다.
방전등급별 횟수에서 제1 부분방전 진단부(410)는 방전등급 상승 및 등급별 방전횟수 증가 현상 감지를 통해 이상현상을 진단할 수 있다. 예를 들어, 도 6을 참조하여 방전등급별 횟수 개별 패턴분석을 통한 진단에 대해 설명하기로 한다. 방전등급별 횟수 개별 패턴분석에서 제1 부분방전 진단부(410)는 일정 시간별(예컨대, 1시간 ) 누적 방전크기를 방전크기 등급별(Class 1 ～ Class N ②)로 구분하여 방전등급별 누적 방전횟수를 맵핑(③)하여 방전등급의 일정단계가 상승하고 상승된 방전등급에 지정된 방전횟수(nsetting)를 초과하면, 제1 부분방전 진단부(410)는 진단신호(①)를 정상신호(초록색)에서 자동으로 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력되도록 할 수 있다. 이때, 방전등급별 방전횟수는 측정데이터를 기반으로 자동 설정될 수 있고, 사용자가 직접 입력하여 설정할 수도 있다.
방전시간차 분석에서 제1 부분방전 진단부(410)는 방전시간차의 급격한 감소에 기초하여 이상현상을 진단할 수 있다. 방전시간차 분석은 부분방전 측정시 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 방전과의 시간차(X축) 및 직후 방전과의 시간차(Y축)를 맵핑하여 부분방전을 진단하는 방식일 수 있다.
이에, 제1 부분방전 진단부(410)는 방전시간차에 대한 트리거 레벨을 설정하고, 측정데이터가 트리거 레벨 범위내에서 아래 수학식 5와 같이 지정된 방전횟수(nsetting)를 초과할 경우, 이상상태로 진단할 수 있다.
[수학식 5]
Figure pat00006
제1 부분방전 진단부(410)는 사용자에 의해 실계통 운전환경 및 방전특성을 고려하여 방전시간차에 대한 트리거레벨을 지정할 수 있으며, 정상상태 운전조건에서의 데이터를 기준으로 방전시간차에 대한 트리거레벨을 자동으로 설정할 수도 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 방전시간차 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 7과 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 7의 (a)는 방전시간차의 개별 패턴 분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 7의 (b)는 방전시간차의 개별 패턴 분석에 의한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 도 7을 참조하면, 제1 부분방전 진단부(410)는 방전시간차에 대한 트리거레벨(②)을 설정할 수 있고, 측정데이터가 트리거 레벨 범위내(③)에서 지정된 방전횟수(nsetting)를 초과할 경우 진단신호(①)를 정상신호(초록색)에서 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력되도록 할 수 있다.
방전시간차-방전크기 관계 분석에서 제1 부분방전 진단부(410)는 방전크기가 증가하면서 시간차가 감소하는 현상에 기초하여 이상상태를 진단할 수 있다. 방전시간차-방전크기 패턴 분석은 부분방전 측정시 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 또는 직후 방전과의 시간차(X축) 및 발생 방전량 크기(Y축)를 맵핑하여 부분방전을 진단하는 방식일 수 있다.
이에, 제1 부분방전 진단부(410)는 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 또는 직후 방전에 기초하여 방전시간차에 대한 트리거 레벨을 설정하고, 측정데이터가 트리거 레벨 범위내에서 아래 수학식 6과 같이 지정된 방전횟수(nsetting)를 초과할 경우, 이상상태로 진단할 수 있다.
[수학식 6]
Figure pat00007
제1 부분방전 진단부(410)는 사용자에 의해 실계통 운전환경 및 방전특성을 고려하여 방전시간차에 대한 트리거레벨을 지정할 수 있으며, 정상상태 운전조건에서의 데이터를 기준으로 방전시간차에 대한 트리거레벨을 자동으로 설정할 수도 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 방전시간차-방전크기 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 8과 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 8의 (a)는 방전시간차-방전크기의 개별 패턴 분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 8의 (b)는 방전시간차-방전크기의 개별 패턴 분석에 의한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 제1 부분방전 진단부(410)는 방전시간차에 대한 트리거레벨(②)을 설정하고, 측정데이터가 트리거 레벨 범위내(③)에서 수학식 6과 같이 지정된 방전횟수(nsetting)를 초과할 경우 진단신호(①)를 정상신호(초록색)에서 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력되도록 할 수 있다.
평균 방전시간차에서 제1 부분방전 진단부(410)는 평균 방전시간차가 증가하는 현상 감지를 통해 이상현상을 진단할 수 있다. 이때, 제1 부분방전 진단부(410)는 지정시간 영역(예를 들어 1시간 간격으로) 평균 방전시간차를 분석하고 아래 수학식 7과 같이 일정시간 평균(예컨대, 2시간 평균값)과 가중 factor에 비해 현재 지정시간 평균 방전시간차가 큰 경우 이상상태로 진단할 수 있다.
[수학식 7]
Figure pat00008
제1 부분방전 진단부(410)는 평균 방전시간차 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 9와 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 9의 (a)는 평균 방전시간차 개별 패턴분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 9의 (b)는 평균 방전시간차 개별 패턴분석을 통한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 도 9를 참조하면, 일정 시간동안의 평균 방전시간차를 가중치(factor) 나눈 값보다 현재 지정시간 평균 방전시간차가 큰 경우, 제1 부분방전 진단부(410)는 진단신호(①)를 정상신호(초록색)에서 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력되도록 할 수 있다.
방전크기 차 분석에서 제1 부분방전 진단부(410)는 방전 이전 및 이후 방전크기가 중점에서 분산되는 분포를 통해 감지가 가능하며 최대 및 평균 방전크기 증가시 이상현상을 진단할 수 있다. 이때, 제1 부분방전 진단부(410)는 부분방전 측정시 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 방전과의 방전크기차(X축) 및 직후 방전과의 방전크기차(Y축)를 맵핑하여 부분방전을 진단할 수 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 방전크기 차 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 10과 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 10의 (a)는 방전크기 차 개별 패턴분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 10의 (b)는 방전크기 차 개별 패턴분석을 통한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 도 10을 참조하면, 방전시간차에 대한 트리거 레벨(②)은 사용자가 실계통 운전환경 및 방전특성을 고려하여 지정할 수 있으며, 정상상태 운전조건에서의 데이터를 기준으로 자동으로 설정할 수도 있다. 트리거 레벨을 설정한 후 측정 데이터가 트리거 레벨 범위(③) 밖에서 아래 수학식 8과 같이 지정된 방전횟수(nsetting)를 초과할 경우, 제1 부분방전 진단부(410)는 진단신호(①)를 정상신호(초록색)에서 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력되도록 할 수 있다. 이때, 설정값(
Figure pat00009
)은 측정데이터를 기반으로 자동설정 되며, 사용자가 직접 입력하여 운영할 수도 있다.
[수학식 8]
Figure pat00010
최대/평균 방전크기 분석에서 제1 부분방전 진단부(410)는 최대 및 평균 방전크기에 기초하여 이상상태를 진단할 수 있다. 이때, 제1 부분방전 진단부(410)는 아래 수학식 9와 같이 일정시간(예컨대, 2시간)동안 평균 방전크기(또는 최대 방전크기)의 평균값의 일정 가중치(factor) 배수(예, 1.5)의 값에 비해 현재 값이 높으면, 이상상태로 진단할 수 있다.
[수학식 9]
Figure pat00011
제1 부분방전 진단부(410)는 최대/평균 방전크기 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 11과 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 11의 (a)는 최대/평균 방전크기 개별 패턴분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 11의 (b)는 최대/평균 방전크기 개별 패턴분석을 통한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 도 11을 참조하면, 최대/최소 방전크기는 일정시간(예를 들어 1시간) 단위로 맵핑되며 수학식 9와 같이 지정시간(예를 들어 2시간) 동안 평균 방전크기(②) 또는 최대 방전크기(③)의 평균값의 일정 factor 배수(예, 1.5)의 값에 비해 현재 값이 높으면, 제1 부분방전 진단부(410)는 진단신호(①)를 처음 일정시간(예, 1시간) 지속시 정상신호(초록색)에서 주의신호(주황색)로 변경하고, 일정시간 초과 반복시, 자동으로 이상신호(빨간색)로 변경하여 출력할 수 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 방전파형의 주파수 대역별 방전 횟수 개별 패턴 분석을 통해 부분방전을 진단할 수 있다. 이 경우 이상현상 발생시 주파수 대역이 상승하며 상승된 주파수 대역에서 방전횟수도 증가한다.
제1 부분방전 진단부(410)는 방전파형의 주파수 대역별 방전 횟수 개별 패턴 분석에 따른 진단결과를 도 12와 같이 출력부(440)를 통해 출력할 수 있다. 도 12의 (a)는 방전파형의 주파수 대역별 방전 횟수 개별 패턴분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내고, 도 12의 (b)는 방전파형의 주파수 대역별 방전 횟수 개별 패턴분석을 통한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 도 12를 참조하면, 주파수대역별 방전 횟수 개별 패턴분석에서 제1 부분방전 일정 시간별(예를 들어 1시간) 누적 각 방전파형을 주파수 대역 등급별(Class 1 ～ Class N ②)로 구분하고 주파수 대역 등급별 누적 방전횟수를 맵핑(③)하여 주파수 대역 등급의 일정단계가 상승하고 상승된 주파수 대역 등급에 지정된 방전횟수(nsetting)를 초과할 경우 진단신호(①)는 정상신호(초록색)에서 자동으로 이상신호(빨간색)로 바뀌게 된다. 이때, 지정된 방전횟수(nsetting)는 측정데이터를 기반으로 자동설정 되며, 사용자가 직접 입력하여 운영할 수도 있다.
제1 부분방전 진단부(410)는 방전크기 트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 방전등급별 횟수, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 평균 방전시간차, 방전 크기차, 최대/평균 방전크기, 및 주파수대역별 방전 횟수 중 적어도 하나에 대한 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단하고, 그 진단결과를 도 13과 같이 출력할 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제2 부분방전 진단부(420)는 방전크기 함수 그룹, 방전시간차 함수 그룹, 방전크기와 방전시간차 복합 함수 그룹, 및 방전파형의 주파수함수 그룹 중 적어도 하나의 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전을 진단할 수 있다.
이하, 제2 부분방전 진단부(420)가 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전을 진단하는 방법에 대해 설명하기로 한다.
제2 부분방전 진단부(420)는 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전크기 함수 그룹을 생성하고, 방전크기 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다. 이때, 제2 부분방전 진단부(420)는 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다.
제2 부분방전 진단부(420)가 방전크기 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하는 방법에 대해 도 14를 참조하여 설명하기로 한다. 도 14의 (a)는 방전크기 함수 그룹(그룹 1) 패턴분석에 의한 진단 개념도를 나타내고, 도 14의 (b)는 방전크기 함수 그룹(그룹 1)의 그룹패턴 분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내며, 도 14의 (c)는 방전크기 함수 그룹(그룹 1)의 그룹패턴 분석에 의한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 제2 부분방전 진단부(420)는 도 14의 (a)에 도시된 바와 같이 각 개별 부분방전 진단 결과에 A, B, 및 C의 중요도(중요도 레벨(등급))를 부여할 수 있다. 예를 들면, 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 및 1분 누적 방전량 진단결과에 각각 A등급을 부여하고, 방전등급별 횟수 진단결과에 B등급을 부여할 수 있다. 각 개별 부분방전 진단결과에 대한 중요도는 미리 설정될 수 있다. 그런 후, 도 14의 (b)에서 ①, ②, ③의 A등급 부분방전 진단에서 이상신호로 진단할 경우, 제2 부분방전 진단부(420)는 ⑤의 방전크기 함수 그룹(그룹 1) 진단결과를 이상신호(빨간색)로 출력할 수 있다. 다만, 도 14의 (b)에서 ④의 B등급 부분방전 진단에서 이상신호를 진단할 경우 제2 부분방전 진단부(420)는 1개 이상의 A등급 진단요소와 복합된 경우에 ⑤의 방전크기 함수 그룹(그룹 1) 진단결과를 이상신호(빨간색)로 출력할 수 있다.
또한, 제2 부분방전 진단부(420)는 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전시간차 함수 그룹을 생성하고, 방전시간차 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다. 이때, 제2 부분방전 진단부(420)는 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다. 여기서, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차 각각에 대한 중요도는 미리 설정될 수 있다.
제2 부분방전 진단부(420)가 방전시간차 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하는 방법에 대해 도 15를 참조하여 설명하기로 한다. 도 15의 (a)는 방전시간차 함수 그룹(그룹 2) 패턴분석에 의한 진단 개념도를 나타내고, 도 15의 (b)는 방전시간차 함수 그룹(그룹 2)의 그룹패턴 분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내며, 도 15의 (c)는 방전시간차 함수 그룹(그룹 2)의 그룹패턴 분석에 의한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 제2 부분방전 진단부(420)는 도 15의 (a)에 도시된 바와 같이 각 개별 부분방전 진단 결과에 중요도를 부여할 수 있다. 예를 들면, 방전시간차에 B등급을 부여하고, 방전시간차-방전크기에 A등급을 부여하며, 평균 방전시간에 C등급을 부여할 수 있다. ②의 A등급의 부분방전 진단에서 이상신호로 진단할 경우, 제2 부분방전 진단부(420)는 ④의 방전시간차 함수 그룹(그룹 2) 진단결과를 이상신호(빨간색)로 출력할 수 있다. 다만, ①, ③의 B와 C등급 부분방전 진단에서 이상신호를 진단할 경우, 제2 부분방전 진단부(420)는 A등급 진단요소와 복합된 경우 ④의 방전시간차 함수 그룹(그룹 2) 진단결과를 이상신호(빨간색)로 출력할 수 있다.
또한, 제2 부분방전 진단부(420)는 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기의 개별 부분방전 진단결과를 그룹핑하여 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹을 생성하고, 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다. 이때, 제2 부분방전 진단부(420)는 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단할 수 있다. 여기서, 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기 각각에 대한 중요도는 미리 설정될 수 있다.
제2 부분방전 진단부(420)가 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹(그룹 3)에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하는 방법에 대해 도 16을 참조하여 설명하기로 한다. 도 16의 (a)는 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹(그룹 3) 패턴분석에 의한 진단 개념도를 나타내고, 도 16의 (b)는 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹(그룹 3)의 그룹패턴 분석에 의한 진단 구현 화면을 나타내며, 도 16의 (c)는 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹(그룹 3)의 그룹패턴 분석에 의한 진단 구현의 예시를 나타낸 도면이다. 제2 부분방전 진단부(420)는 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 각 개별 부분방전 진단 결과에 중요도(Impact Factor)를 부여할 수 있다. 예를 들면, 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기의 진단결과에 각각 A등급을 부여할 수 있다. 그런 후, ①, ②의 A등급의 부분방전 진단에서 이상신호로 진단할 경우, 제2 부분방전 진단부(420)는 ③의 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹(그룹 3) 진단결과를 이상신호(빨간색)로 출력할 수 있다.
또한, 제2 부분방전 진단부(420)는 주파수대역별 방전 횟수의 개별 부분방전 진단을 그룹핑하여 방전파형의 주파수 함수 그룹을 생성하고, 방전파형의 주파수 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다. 이때, 제2 부분방전 진단부(420)는 개별 부분방전 진단 결과에 중요도(Impact Factor)를 부여할 수 있다.
제2 부분방전 진단부(420)는 방전크기 함수 그룹, 방전시간차 함수 그룹, 방전크기와 방전시간차 복합 함수 그룹, 및 방전파형의 주파수함수 그룹 중 적어도 하나의 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전을 진단하고, 2차 부분방전 진단결과를 도 17과 같이 출력할 수 있다.
최종 진단부(430)는 1차 부분방전 진단결과 및 2차 부분방전 진단결과에 기초하여 HVDC 케이블의 부분방전을 진단할 수 있다.
2차 부분방전 진단시 모든 그룹에서 정상 판정시 최종 진단부(430)는 HVDC 케이블을 정상으로 진단할 수 있다. 또한, 1개 그룹이하 또는 개별 부분방전 진단에서 1개 이상의 이상신호 진단시, 최종 진단부(430)는 주의 신호를 출력할 수 있다. 또한, 2개 그룹 이상에서 이상상태로 판단되면, 최종 진단부(430)는 HVDC 케이블을 이상상태로 최종 진단할 수 있다.
최종 진단부(430)는 도 18과 같이 HVDC 케이블 부분방전 진단결과를 출력할 수 있다. 예를 들면, 2차 부분방전 진단시 모든 그룹에서 정상으로 판정되면, 최종 진단부(430)는 도 18의 (a)와 같이 정상 신호(초록색)를 출력할 수 있다. 또한, 1개 그룹이하 또는 개별 부분방전 진단에서 1개 이상의 이상신호가 진단되면, 최종 진단부(430)는 주의 신호(주황색)를 출력할 수 있다. 또한 2개 그룹 이상에서 이상신호가 진단되면, 최종 진단부(430)는 도 18의 (b)와 같이 이상 신호(빨간색)를 출력할 수 있다.
출력부(440)는 1차 부분방전 진단결과, 2차 부분방전 진단결과 및 최종 진단결과 중 적어도 하나를 출력할 수 있다. 이러한 출력부(440)는 예컨대, LCD 등으로 구현될 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 19를 참조하면, 부분방전 진단장치(400)는 부분방전 측정장치(200)로부터 부분방전 신호를 수신하고(S310), 부분방전 신호에 대해 기 정의된 항목에 대한 개별함수 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단한다(S320). 이때, 부분방전 진단장치(400)는 방전크기 트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 방전등급별 횟수, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 평균 방전시간차, 방전 크기차, 최대/평균 방전크기, 및 주파수대역별 방전 횟수 중 적어도 하나에 대한 개별 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단할 수 있다.
S320 단계가 수행되면, 부분방전 진단장치(400)는 방전크기 함수 그룹, 방전시간차 함수 그룹, 방전크기와 방전시간차 복합 함수 그룹, 및 방전파형의 주파수함수 그룹 중 적어도 하나의 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전을 진단한다(S330).
부분방전 진단장치(400)는 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전크기 함수 그룹을 생성하고, 방전크기 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다. 또한, 부분방전 진단장치(400)는 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전시간차 함수 그룹을 생성하고, 방전시간차 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다. 또한, 부분방전 진단장치(400)는 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기의 개별 부분방전 진단결과를 그룹핑하여 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹을 생성하고, 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다. 또한, 부분방전 진단장치(400)는 주파수대역별 방전 횟수의 개별 부분방전 진단을 그룹핑하여 방전파형의 주파수 함수 그룹을 생성하고, 방전파형의 주파수 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행할 수 있다.
S330 단계가 수행되면, 부분방전 진단장치(400)는 1차 부분방전 진단결과 및 2차 부분방전 진단결과에 기초하여 HVDC 케이블의 부분방전을 최종으로 진단하고(S340), 부분방전 진단결과를 출력한다(S350). 이때, 부분방전 진단장치(400)는 2차 부분방전 진단시 모든 그룹에서 정상 판정시 HVDC 케이블을 정상으로 진단할 수 있다. 또한, 1개 그룹이하 또는 개별 부분방전 진단에서 1개 이상의 이상신호 진단시, 부분방전 진단장치(400)는 주의 신호를 출력할 수 있다. 또한, 2개 그룹 이상에서 이상상태로 판단되면, 부분방전 진단장치(400)는 HVDC 케이블을 이상상태로 최종 진단할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템 및 방법은, 본 발명의 일 측면에 따른 목적은 HVDC 케이블의 부분방전 측정을 통해 분석된 HVDC 케이블 부분방전 신호의 패턴분석을 통해 HVDC 케이블의 부분방전을 진단할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 센서
200 : HVDC 케이블 부분방전 측정장치
300 : 관리서버
310 : 통신부
320 : 제어부
330 : 데이터베이스
400 : HVDC 케이블 부분방전 진단장치
410 : 제1 부분방전 진단부
420 : 제2 부분방전 진단부
430 : 최종 진단부
440 : 출력부

Claims (20)

  1. HVDC(High-Voltage Direct Current) 케이블에 설치되는 센서;
    상기 센서로부터 측정 결과 정보를 획득하고, 상기 측정 결과 정보로부터 부분방전 신호를 검출하는 복수의 HVDC 케이블 부분방전 측정장치; 및
    상기 HVDC 케이블 부분방전 측정장치로부터 부분방전 신호를 수신하고, 상기 부분방전 신호의 패턴 분석을 통해 상기 HVDC 케이블의 부분방전 여부를 진단하는 HVDC 케이블 부분방전 진단장치
    를 포함하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는,
    기 정의된 항목에 대한 개별함수 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단하는 제1 부분방전 진단부;
    방전크기 함수 그룹, 방전시간차 함수 그룹, 방전크기와 방전시간차 복합 함수 그룹, 및 방전파형의 주파수 함수 그룹 중 적어도 하나의 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전을 진단하는 제2 부분방전 진단부; 및
    상기 1차 부분방전 진단결과 및 상기 2차 부분방전 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 부분방전을 진단하는 최종 진단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 부분방전 진단부는,
    방전크기 트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 방전등급별 횟수, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 평균 방전시간차, 방전 크기차, 최대/평균 방전크기, 및 주파수대역별 방전 횟수 중 적어도 하나에 대한 패턴분석을 통해 상기 1차 부분방전을 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 부분방전 진단부는,
    상기 방전크기 트랜드 분석에서 방전크기 및 빈도수에 기초하여 이상상태를 진단, 1분 및 10분 누적량 분석에서 누적 방전 수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전등급별 횟수에서 방전등급 및 등급별 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 방전과의 시간차(X축) 및 직후 방전과의 시간차(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차-방전크기 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 또는 직후 방전과의 시간차(X축) 및 발생 방전량 크기(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 평균 방전시간차에서 평균 방전시간차에 기초하여 이상상태를 진단, 방전크기 차 분석에서 방전 이전 및 이후의 방전크기 중점에서 분산 분포에 기초하여 이상상태를 진단, 최대 및 평균 방전크기 진단에서 최대 및 평균 방전크기에 기초하여 이상상태를 진단, 주파수대역별 방전 횟수 분석에서 주파수 대역 상승 여부 및 상승 주파수 대역에서의 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 제2 부분방전 진단부는,
    방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전크기 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전크기 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되,
    상기 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 제2 부분방전 진단부는,
    방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전시간차 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전시간차 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되,
    상기 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 제2 부분방전 진단부는,
    방전 크기차 및 최대/평균 방전크기의 개별 부분방전 진단결과를 그룹핑하여 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹을 생성하고, 상기 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되,
    상기 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 제2 부분방전 진단부는,
    주파수대역별 방전 횟수의 개별 부분방전 진단을 그룹핑하여 방전파형의 주파수 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전파형의 주파수 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 1차 부분방전 진단결과, 상기 2차 부분방전 진단결과 및 최종 진단결과 중 적어도 하나를 출력하는 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는,
    상시 진단을 수행하는 실시간 부분방전 진단장치 및 특정기간 동안 특정 개소에서 진단을 수행하는 휴대용 부분방전 진단장치 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 HVDC 케이블 부분방전 측정장치의 상태 정보 및 각 HVDC 케이블 부분방전 측정장치에서 검출된 부분방전 신호를 관리하고, 상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치에 의해 진단된 HVDC 케이블의 부분방전 진단 결과를 저장하는 관리서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 시스템.
  12. HVDC 케이블 부분방전 측정장치가 HVDC 케이블에 설치되는 센서로부터 측정 결과 정보를 획득하고, 상기 측정 결과 정보로부터 부분방전 신호를 검출하는 단계; 및
    HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 상기 HVDC 케이블 부분방전 측정장치로부터 부분방전 신호를 수신하고, 상기 부분방전 신호의 패턴 분석을 통해 상기 HVDC 케이블의 부분방전 여부를 진단하는 단계
    를 포함하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 HVDC 케이블의 부분방전 여부를 진단하는 단계는,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 기 정의된 항목에 대한 개별함수 패턴분석을 통해 1차 부분방전을 진단하는 단계;
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 방전크기 함수 그룹, 방전시간차 함수 그룹, 방전크기와 방전시간차 복합 함수 그룹, 및 방전파형의 주파수 함수 그룹 중 적어도 하나의 그룹 패턴분석을 통해 2차 부분방전을 진단하는 단계; 및
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 상기 1차 부분방전 진단결과 및 상기 2차 부분방전 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 부분방전을 진단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 1차 부분방전을 진단하는 단계에서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 방전크기 트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 방전등급별 횟수, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 평균 방전시간차, 방전 크기차, 최대/평균 방전크기, 및 주파수대역별 방전 횟수 중 적어도 하나에 대한 패턴분석을 통해 상기 1차 부분방전을 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 1차 부분방전을 진단하는 단계에서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 상기 방전크기 트랜드 분석에서 방전크기 및 빈도수에 기초하여 이상상태를 진단, 1분 및 10분 누적량 분석에서 누적 방전 수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전등급별 횟수에서 방전등급 및 등급별 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 방전과의 시간차(X축) 및 직후 방전과의 시간차(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 방전시간차-방전크기 분석에서 부분방전 발생시점을 기준으로 직전 또는 직후 방전과의 시간차(X축) 및 발생 방전량 크기(Y축)에 기초하여 이상상태를 진단, 평균 방전시간차에서 평균 방전시간차에 기초하여 이상상태를 진단, 방전크기 차 분석에서 방전 이전 및 이후의 방전크기 중점에서 분산 분포에 기초하여 이상상태를 진단, 최대 및 평균 방전크기 진단에서 최대 및 평균 방전크기에 기초하여 이상상태를 진단, 주파수대역별 방전 횟수 분석에서 주파수 대역 상승 여부 및 상승 주파수 대역에서의 방전횟수에 기초하여 이상상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 2차 부분방전을 진단하는 단계에서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전크기 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전크기 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되,
    상기 방전트랜드, 10분 누적 방전량, 1분 누적 방전량, 및 방전등급별 횟수 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 2차 부분방전을 진단하는 단계에서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차의 개별 부분방전 진단 결과를 그룹핑하여 방전시간차 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전시간차 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되,
    상기 방전시간차, 방전시간차-방전크기, 및 평균 방전시간차 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 2차 부분방전을 진단하는 단계에서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기의 개별 부분방전 진단결과를 그룹핑하여 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹을 생성하고, 상기 방전크기-방전시간차 복합함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하되,
    상기 방전 크기차 및 최대/평균 방전크기 각각의 진단결과에 기 설정된 중요도를 각각 부여하고, 상기 중요도가 부여된 각 진단결과에 기초하여 상기 HVDC 케이블의 이상 여부를 진단하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
  19. 제13항에 있어서,
    상기 2차 부분방전을 진단하는 단계에서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치는, 주파수대역별 방전 횟수의 개별 부분방전 진단을 그룹핑하여 방전파형의 주파수 함수 그룹을 생성하고, 상기 방전파형의 주파수 함수 그룹에 대한 2차 부분방전 진단을 수행하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
  20. 제13항에 있어서,
    상기 HVDC 케이블 부분방전 진단장치가 상기 1차 부분방전 진단결과, 상기 2차 부분방전 진단결과 및 최종 진단결과 중 적어도 하나를 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 HVDC 케이블 부분방전 진단 방법.
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Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060086502A (ko) * 1996-12-09 2006-08-01 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 부분 방전 검출방법
KR100853725B1 (ko) * 2007-06-20 2008-08-22 (주) 피에스디테크 Ｐｒｐｓ 알고리즘을 이용한 가스절연부하개폐장치의부분방전 원인분석 방법 및 그 장치
KR20090041067A (ko) * 2007-10-23 2009-04-28 (주)인텍씨엔아이 부분 방전 신호 측정시 외부 잡음 제거 방법
US20090119035A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Abdelkrim Younsi Method and apparatus for analyzing partial discharges in electrical devices
KR20110076339A (ko) * 2009-12-29 2011-07-06 주식회사 효성 가스절연개폐장치용 부분방전 원인의 진단 장치
KR20130030585A (ko) * 2011-09-19 2013-03-27 한국전력공사 부분방전 결함유형 판정 방법 및 그 장치
KR20140086280A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 주식회사 케이디파워 부분방전 측정장치 및 그 방법
KR20150037291A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 한국전력공사 부분 방전 분석 장치 및 방법
KR20160090832A (ko) * 2013-11-14 2016-08-01 (주)파워피디 부분방전 판단 장치 및 방법
KR20170049423A (ko) * 2015-10-27 2017-05-10 김홍록 배전반 고장 감시 시스템
KR20170060626A (ko) * 2015-11-24 2017-06-02 한국전력공사 개폐장치 원격진단 장치, 시스템 및 방법
KR101753642B1 (ko) * 2016-09-13 2017-07-19 주식회사 에너솔라 수배전반의 부분방전 검출방법
KR20180080567A (ko) * 2017-01-04 2018-07-12 한국수력원자력 주식회사 전력케이블의 부분방전 원인 측정 장치 및 방법
KR101969367B1 (ko) * 2017-10-13 2019-08-13 한국전력공사 Hvdc 전력 케이블 부분 방전 측정 장치, 이의 방법, 그리고 이 방법을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체
KR20210009771A (ko) * 2019-07-18 2021-01-27 한국전기연구원 전력 기기 부분방전 진단 시스템 및 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체
KR20210016665A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 한국 전기안전공사 부분 방전 기반의 전기설비 열화 상태 위험도 판정 방법 및 장치
KR20210043224A (ko) * 2019-10-11 2021-04-21 한국전력공사 부분방전 판단 방법 및 진단 시스템

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101206554B1 (ko) * 2011-09-29 2012-11-29 한국전력공사 부분방전 진단장비에 대한 신뢰성 확인 장치
KR101945451B1 (ko) * 2017-05-12 2019-02-07 연세대학교 산학협력단 케이블 고장점 탐지 신뢰도 측정 시스템 및 방법
KR102003966B1 (ko) * 2017-11-15 2019-07-25 주식회사 다스코포레이션 자가발전형 고압 송전 직류 케이블의 실시간 고장진단 모니터링을 위한 센싱 장치, 모니터링 시스템 및 방법
KR102117208B1 (ko) * 2018-09-20 2020-06-02 한국전력공사 지중케이블의 고장위치 탐지장치 및 그 방법

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060086502A (ko) * 1996-12-09 2006-08-01 가부시끼가이샤 히다치 세이사꾸쇼 부분 방전 검출방법
KR100853725B1 (ko) * 2007-06-20 2008-08-22 (주) 피에스디테크 Ｐｒｐｓ 알고리즘을 이용한 가스절연부하개폐장치의부분방전 원인분석 방법 및 그 장치
KR20090041067A (ko) * 2007-10-23 2009-04-28 (주)인텍씨엔아이 부분 방전 신호 측정시 외부 잡음 제거 방법
US20090119035A1 (en) * 2007-11-06 2009-05-07 Abdelkrim Younsi Method and apparatus for analyzing partial discharges in electrical devices
KR20110076339A (ko) * 2009-12-29 2011-07-06 주식회사 효성 가스절연개폐장치용 부분방전 원인의 진단 장치
KR20130030585A (ko) * 2011-09-19 2013-03-27 한국전력공사 부분방전 결함유형 판정 방법 및 그 장치
KR20140086280A (ko) * 2012-12-28 2014-07-08 주식회사 케이디파워 부분방전 측정장치 및 그 방법
KR20150037291A (ko) * 2013-09-30 2015-04-08 한국전력공사 부분 방전 분석 장치 및 방법
KR20160090832A (ko) * 2013-11-14 2016-08-01 (주)파워피디 부분방전 판단 장치 및 방법
KR20170049423A (ko) * 2015-10-27 2017-05-10 김홍록 배전반 고장 감시 시스템
KR20170060626A (ko) * 2015-11-24 2017-06-02 한국전력공사 개폐장치 원격진단 장치, 시스템 및 방법
KR101753642B1 (ko) * 2016-09-13 2017-07-19 주식회사 에너솔라 수배전반의 부분방전 검출방법
KR20180080567A (ko) * 2017-01-04 2018-07-12 한국수력원자력 주식회사 전력케이블의 부분방전 원인 측정 장치 및 방법
KR101969367B1 (ko) * 2017-10-13 2019-08-13 한국전력공사 Hvdc 전력 케이블 부분 방전 측정 장치, 이의 방법, 그리고 이 방법을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 저장 매체
KR20210009771A (ko) * 2019-07-18 2021-01-27 한국전기연구원 전력 기기 부분방전 진단 시스템 및 방법 및 상기 방법을 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 프로그램을 기록한 기록 매체
KR20210016665A (ko) * 2019-08-05 2021-02-17 한국 전기안전공사 부분 방전 기반의 전기설비 열화 상태 위험도 판정 방법 및 장치
KR20210043224A (ko) * 2019-10-11 2021-04-21 한국전력공사 부분방전 판단 방법 및 진단 시스템

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