초록 ▼

본 발명은 UHF센서를 이용한 AI기반의 배전반 부분방전 감시 및 진단 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기, 배전반, 전동기, 발전기 등이 수납된 배전반 또는 분전반 내부의 전력설비에서 절연불량, 접속불량 또는 단선 등에 의한 부분방전을 UHF(Ultra High Frequency) 센서로 신속히 검출하면서 부분방전의 발생 여부를 감시하고 지능형 알고리즘을 통해 진단할 수 있는 UHF센서를 이용한 AI기반의 배전반 부분방전 감시

본 발명은 UHF센서를 이용한 AI기반의 배전반 부분방전 감시 및 진단 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기, 배전반, 전동기, 발전기 등이 수납된 배전반 또는 분전반 내부의 전력설비에서 절연불량, 접속불량 또는 단선 등에 의한 부분방전을 UHF(Ultra High Frequency) 센서로 신속히 검출하면서 부분방전의 발생 여부를 감시하고 지능형 알고리즘을 통해 진단할 수 있는 UHF센서를 이용한 AI기반의 배전반 부분방전 감시 및 진단 시스템에 관한 것이다.상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 UHF센서를 이용한 AI기반의 배전반 부분방전 감시 및 진단 시스템은 고압 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기 및 수전설비 중 어느 하나 이상을 포함하는 배전반에서 발생되는 부분방전에 의해 발생되는 주파수를 검출하는 부분방전 검출장치; 상기 부분방전 검출장치에서 검출된 검출신호에 근거하여 부분방전을 진단하는 부분방전 진단장치; 및 상기 부분방전 진단장치에서 출력되는 정보를 저장 관리하는 관리서버;를 포함하고, 상기 부분방전 검출장치는 부분방전에 의해 방사되는 500MHz~1.5GHz 주파수 영역의 신호를 검출하는 UHF 안테나; 상기 UHF 안테나에서 출력되는 신호를 증폭하는 LNA(Low Noise Amplifier; 상기 LNA에서 출력되는 신호에서 500MHz~1.5GHz 주파수 영역을 필터링하는 BPF; 및 상기 BPF에서 필터링된 신호에서 피크 신호를 검출하여 샘플링하는 샘플홀딩회로부;를 포함하여 구성된다.

대표청구항 ▼

고압 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기 및 수전설비 중 어느 하나 이상을 포함하는 배전반에서 발생되는 부분방전에 의해 발생되는 주파수를 검출하는 부분방전 검출장치(100);상기 부분방전 검출장치(100)에서 검출된 검출신호에 근거하여 부분방전을 진단하는 부분방전 진단장치(200); 및상기 부분방전 진단장치(200)에서 출력되는 정보를 저장 관리하는 관리서버(300);를 포함하고,상기 부분방전 검출장치(100)는,부분방전에 의해 방사되는 500MHz~1.5GHz 주파수

고압 케이블, 변압기, GIS(Gas Insulated Switchgear, 가스절연 개폐장치), 개폐기 및 수전설비 중 어느 하나 이상을 포함하는 배전반에서 발생되는 부분방전에 의해 발생되는 주파수를 검출하는 부분방전 검출장치(100);상기 부분방전 검출장치(100)에서 검출된 검출신호에 근거하여 부분방전을 진단하는 부분방전 진단장치(200); 및상기 부분방전 진단장치(200)에서 출력되는 정보를 저장 관리하는 관리서버(300);를 포함하고,상기 부분방전 검출장치(100)는,부분방전에 의해 방사되는 500MHz~1.5GHz 주파수 영역의 신호를 검출하는 UHF 안테나(110);상기 UHF 안테나(110)에서 출력되는 신호를 증폭하는 LNA(Low Noise Amplifier, 120);상기 LNA(120)에서 출력되는 신호에서 500MHz~1.5GHz 주파수 영역을 필터링하는 BPF(130); 및상기 BPF(130)에서 필터링된 신호에서 피크 신호를 검출하여 샘플링하는 샘플홀딩회로부(140);를 포함하고,상기 부분방전 진단장치(200)는,상기 부분방전 검출장치(100)로부터 수신된 신호를 디지털신호로 변환하여 처리하는 신호처리부(210);상기 신호처리부(210)에서 처리된 신호를 전처리하고, 전처리된 신호에 대해 인공지능 알고리즘을 이용하여 부분방전을 진단하는 신호진단부(220);상기 신호진단부(220)의 진단결과를 출력하는 출력부(230); 및상기 신호진단부(220)의 진단결과를 원격으로 전송하는 통신부(240);를 포함하며,상기 신호진단부(220)는,상기 신호처리부(210)로부터 전송된 데이터에 근거하여 수신된 데이터의 특징을 추출하는 데이터 전처리기(221); 및상기 데이터 전처리기(221)에서 추출된 데이터 근거하여 부분방전을 진단하는 진단기(222);를 포함하고,상기 진단기(222)는,퍼지이론과 클러스터링을 결합한 RBFNN(Fuzzy C-means Radial Basis Function Neural Network) 알고리즘을 이용하여 부분방전의 발생 여부를 진단하는 AI진단모듈(222a); 및상기 AI진단모듈(222a)에서 진단 결과에 따라 부분방전을 종류별로 분류하는 방전분류모듈(222b);을 포함하여 구성되되,상기 RBFNN 알고리즘의 학습은,초기 소속 행렬을 설정(Step 1)하고,설정된 상기 초기 소속 행렬에 기초하여 각 군집의 중심점을 산출(Step 2)하며,산출된 각 군집의 중심점과 입력 데이터 간의 거리를 기준으로 새로운 소속 행렬을 산출(step 3)하고,상기 초기 소속 행렬과 산출된 상기 새로운 소속 행렬의 수렴 여부를 확인(Step 4)하며,수렴 여부 확인 결과 상기 초기 소속 행렬과 산출된 상기 새로운 소속 행렬의 수렴하지 않으면 상기 step 2와 step 3를 반복하고, 상기 초기 소속 행렬과 산출된 상기 새로운 소속 행렬의 수렴하면 각 군집별로 도출된 소속 행렬과 입력데이터를 곱하여 RBFNN 알고리즘 배열(Step 5)하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 UHF센서를 이용한 AI기반의 배전반 부분방전 감시 및 진단 시스템.