[논문]가스터빈용 듀얼타입 온도센서의 고장검출을 위한 퍼지로직 기반의 진단 알고리즘 개발

한영복; 김성호; 김변곤

doi:10.13067/jkiecs.2023.18.1.53

가스터빈용 듀얼타입 온도센서의 고장검출을 위한 퍼지로직 기반의 진단 알고리즘 개발
Development of Fuzzy Logic-Based Diagnosis Algorithm for Fault Detection Of Dual-Type Temperature Sensor for Gas Turbine System 원문보기

한국전자통신학회 논문지 = The Journal of the Korea Institute of Electronic Communication Sciences, v.18 no.1, 2023년, pp.53 - 62

한영복 (군산대학교 전자정보공학부) , 김성호 (군산대학교 전자정보공학부) , 김변곤 (군산대학교 전자공학과)

초록
AI-Helper

최근 신재생에너지 증가로 인하여 가스터빈 발전기는 양질의 전력공급을 위해 일일 기동·정지가 지속되고 있으며 이에 따른 영향으로 고온부품의 수명이 단축되고 고온 측정용 온도센서의 고장발생 빈도가 높아지고 있고 있다. 이에 본 연구에서는 가스터빈 제어에 사용되고 있는 듀얼 온도센서가 고장이 났을 경우 센서의 고장을 정확하게 진단하고 체계적으로 검출할 수 있는 퍼지로직 기반의 고장진단 알고리즘을 제안하였으며, 제안된 알고리즘의 유용성 확인을 위해 Matlab/Simulink의 환경에서 다양한 시뮬레이션을 수행함으로 제안된 알고리즘의 유용성을 확인하고자 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Due to the recent increase in new and renewable energy, gas turbine generators start and stop every day to supply high-quality power, and accordingly, the life span of high-temperature parts is shortened and the failure of combustion chamber temperature sensors increases. Therefore, in this study, we proposed a fuzzy logic-based failure diagnosis algorithm that can accurately diagnose and systematically detect the failure of the sensor when the dual temperature sensor used for gas turbine control fails, and to confirm the usefulness of the proposed algorithm We tried to confirm the usefulness of the proposed algorithm by performing various simulations under the matlab/simulink environment.

주제어

표/그림 (12)

그림 그림 1. 퍼지시스템의 블록 다이어그램 Fig. 1 Block diagram of a fuzzy system
표 표 1. 복합/기력 발전소 계측기 운용 일반현황 Table 1. Combined/Thermal power plant instrument status
그림 그림 2. 퍼지파이어의 구성 및 흐름도 Fig. 2 Fuzzyfire configuration and flow chart
그림 그림 3. 온도센서 특성시험 및 기록 장치 Fig. 3 Temp. sensor characteristic test and recording device
그림 그림 4. 고장진단 알고리즘 시뮬레이터 개발 환경 Fig. 4 Failure diagnosis simulator development environments
그림 그림 5. 온도신호의 입·출력 멤버십 함수 Fig. In-output membership function of temp. signal
그림 그림 6. 온도센서 고장 판단위한 퍼지추론 규칙 Fig. 6 Fuzzy inference rules for determining sensors faults
그림 그림 7. 퍼지로직 기반의 고장진단 시뮬링크 Fig. 7 Fuzzy logic-based sensor fault diagnosis Simulink
그림 그림 8. 듀얼 온도센서 고장유형별 출력값 형태 Fig. 8 Dual type sensor output value type by failure types
그림 그림 9. 듀얼 온도센서 고장유형별 출력값 형태 Fig. 9 Dual type sensor output value type by failure types
그림 그림 10. 퍼지로직 최적화 후 고장진단 출력결과 Fig. 10 Fault diagnosis output results after fuzzy logic optimization
그림 그림 11. IF함수 포함의 퍼지로직 고장진단 출력결과 Fig. 11 Output results of fuzzy logic fault diagnosis including IF function

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