[논문]온라인 전력계통 고장 진단 시스템 개발

김정년; 백영식; 서규석

온라인 전력계통 고장 진단 시스템 개발
On Line Fault Diagnosis in the Large Power System 원문보기

전기학회논문지. The transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers. A / A, 전력기술부문, v.54 no.5, 2005년, pp.205 - 211

김정년 (LG전선(주) 전력연구소, 초고압그룹) , 백영식 (경북대학교 공대 전자전기공학부) , 서규석 (경북대학교 공대 전기공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Recently, power system is getting larger and more complex. When the complex power system has a problem, it is very difficult even for the experts to find out where the problem is and to make a timely decision by operators. There have been many studies on these problems but the results are not good enough for applying to real power system. Therefore, power system operators always had to judge the exact state of power system and be preparative for the problems that can occur later. We developed new methods that can be applied to complex power system by dividing the system into small modules. By using 'module', we can combine small modules together to make complex power systems and the knowledge base that is applied to fault diagnosis system. As a result, compared to previously developed diagnosis products, operation time is shortened and the knowledge base is become simpler and clearer, which made online usage capable. This system can be used as a complementary measurement that helps the operator from making any mistakes.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이런 경우, 제대로 된 후속 조치를 취할 수 없게 되며 계통은 이에 대한 파급효과로 매우 불안정한 상태가 될 것이다. 본 논문에서는 이에 대한 단점을 보완하기 위해 모듈이라는 개념을 도입하였다.
본 논문에서는 전력 계통의 고장잔단을 위한 전문가 시스템을 구성하였다. 제안한 전문가 시스템을 실제 계통의 고장진단에 적용하여 여러 가지 사고경우에 대한 검증을 실시해 보았다.
본 논문에서는 전력계통의 고장 진단을 위한 객체 기반 전문가 시스템을 제안하였다. 객체 기반 전문가 시스템은 지식을 구성하는 각각의 사실을 독립적인 객체로 표현하고 지식을 객체들간의 상호연결로서 나타내며, 추론은 객체들 간의 메시지 전달로써 행하게 된다.

제안 방법

입력을 선택하여 누락 데이터를 추가해 줌으로서 해결 가능하도록 하였다. 본 논문에서도 실제 사고를 계통에 일으킬 수 없으므로 수동 입력을 선택하여 시뮬레이션 하였다.
또한 객체 서로간의 필요 한 메시지의 전달이 가능하게 하여야 한다. 이를 위해서 이 프로그램에서는 포인터를 이용하여 연결되는 객체 서로 간에 이중 연결구조로서 시스템을 구성하였다. 전력계통 구성요소의 클래스를 이용하여 프로그램 상에서 기본적인 계 통을 구성 할 수 있다.
이처럼 지식을 동시에 일어나야만 하는 것을 논리게이트 AND(기호 : X), 그리고 여러 개중 하나만 일어나도 되는 경우를 논리 게이트 OR(기호 :+)로 표현하였다. 그림 5에서처럼 A X B = C 라는 것은 C라는 설비가 고장이기 위해서는 A와 B라는 사건이 동시에 발생해야만 한다는 의미를 가 지고 있다.
이럴 경우 운용자가 직접 수동 .입력을 선택하여 누락 데이터를 추가해 줌으로서 해결 가능하도록 하였다. 본 논문에서도 실제 사고를 계통에 일으킬 수 없으므로 수동 입력을 선택하여 시뮬레이션 하였다.
본 논문에서는 전력 계통의 고장잔단을 위한 전문가 시스템을 구성하였다. 제안한 전문가 시스템을 실제 계통의 고장진단에 적용하여 여러 가지 사고경우에 대한 검증을 실시해 보았다. 이 검중에서 고장영역과 부동작 보호기기를 정확히 검출하여 내었으며 고장진단의 해가 여러 개인 경우에도 정확히 검출하였다.

대상 데이터

앞에서 제시한 고장진단 시스템의 정확성과 우수성을 입증하기 위해 실제 광양 제철소 계통을 대상으로 시뮬레이션 을 실행하였다. 아래의 대상 계통과 시뮬레이션 과정, 결과를 살펴보도록 한다.

이론/모형

1. 객체 지향 기법(OOP)을 사용하여 계통 구성을 하였다. 객체들과 연결된 포인터로서 객체들 간의 메시지 전달을 가능하게 하였고, 시스템이 구성되어졌다.

성능/효과

2. 각각의 공통된 구역에 해당하는 모듈별 지식베이스만 구성해주면 전체 계통의 일괄적인 사고사례를 모두 찾아낼 필요 없이 대체할 수 있기 때문에, 구성 시간상의 부담을 현저하게 감소시킬 수 있었다.
3. 모듈을 사용하지 않은 경우, 계통의 구성이 달라졌다면 계통 전체에 대한 지식베이스를 모두 다시 따져봐야 하는 매우 큰 작업을 반드시 수반하게 된다. 하지만 모듈을 사용하게 됨으로서 변경된 구간에 해당하는 모듈의 추가 /수정만으로 대처가능하다는 개선점이 있었다.
4. 어떤 상황에서든지 계통 운영자는 고장진단 프로그램의 도움을 받아 보다 객관적인 사고 판단을 하게 될 것이고, 이로 인해 더욱 신뢰성 있고 안정적인 계통운영을 하게 될 것이다.
지식베이스는 객체들간 의 상호 연결 상태의 집합으로서 구성된다: 그리고 관계 기술에 사용된 객체들은 현실 세계의 하드웨어에 대응되도록 구성하여 각각의 독립성을 유지하도록 하였다. 또한 변화하는 계통에 대해 신속히 대처하기 위하여 모듈이란 개념을 도입하게 되었고, 이로 인해 계통의 변화시 전체 지식 베이스를 수정하지 않고 해당하는 부분의 모듈만을 수정함으로서 대처 가능함을 보였다. 이렇게 구성된 전문가 시스템을 여러 가지 모의 계통의 고장 진단에 적용함으로써 탐색이 효율적이고 지식베이스 구성이 용이하므로 실시간 운용이 가능함을 보였다.
마지막으로 고장 진단 시스템에 의하여 도출된 결과를 화면상의 계통도에 나타낼 수 있는 기능을 포함 하였다.
제안한 전문가 시스템을 실제 계통의 고장진단에 적용하여 여러 가지 사고경우에 대한 검증을 실시해 보았다. 이 검중에서 고장영역과 부동작 보호기기를 정확히 검출하여 내었으며 고장진단의 해가 여러 개인 경우에도 정확히 검출하였다.
또한 변화하는 계통에 대해 신속히 대처하기 위하여 모듈이란 개념을 도입하게 되었고, 이로 인해 계통의 변화시 전체 지식 베이스를 수정하지 않고 해당하는 부분의 모듈만을 수정함으로서 대처 가능함을 보였다. 이렇게 구성된 전문가 시스템을 여러 가지 모의 계통의 고장 진단에 적용함으로써 탐색이 효율적이고 지식베이스 구성이 용이하므로 실시간 운용이 가능함을 보였다.
모듈을 사용하지 않은 경우, 계통의 구성이 달라졌다면 계통 전체에 대한 지식베이스를 모두 다시 따져봐야 하는 매우 큰 작업을 반드시 수반하게 된다. 하지만 모듈을 사용하게 됨으로서 변경된 구간에 해당하는 모듈의 추가 /수정만으로 대처가능하다는 개선점이 있었다.

참고문헌 (13)

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