DOI QR코드

DOI QR Code

A Sensor Value Validation Technique for Supporting Stable Operations of Thermal Power Plants

화력발전소의 안정운전 지원을 위한 계측값 검증 기법에 관한 연구

  • 이승철 (중앙대 공대 전자전기공학부) ;
  • 김승진 (중앙대 공대 전자전기공학부) ;
  • 한승우 (중앙대 공대 전자전기공학부)
  • Published : 2009.12.31

Abstract

In power plant operations, sensor values often exhibit erroneous values due to their failures or the intrusions of various noises. However, most of the power plant monitoring and fault diagnosis systems perform their tasks based on the assumptions that the collected sensor values are correct all the times. These assumptions, which are not valid, often lead to serious consequences such as power plant trips. In this paper, we propose a power plant sensor value validation technique that can utilize the relationships existing among the sensor values as the sensor redundancy. The proposed technique is applied to the flow meters installed along boiler feed water systems of a typical tubular type boiler thermal power plant and shows a good potential of future applications.

발전소 현장에 설치되어 있는 계기들은 주위환경의 영향이나 계기 자체의 고장으로 틀린 값을 나타내는 경우가 종종 발생한다. 그러나 기존의 발전소 운전감시 및 고장진단 시스템들은 대부분 정확한 센서 값들이 항상 주어진다는 가정 하에서 상황판단 및 고장진단을 수행하기 때문에 계측값들에 에러가 발생할 경우 잘못된 판단과 정보의 제공으로 불필요한 발전소의 긴급정지와 같은 심각한 운전상의 문제점이 야기될 수 있으며 이로 인해 큰 경제적 손실을 초래할 수 있다. 본 논문에서는 발전소의 각 부속 시스템 중 특히 보일러 주급수 공급 시스템(Boiler Feed Water System)에 공간적으로 분포되어 있는 계측기들의 상호관계를 체계적으로 표현하고 적절한 데이터구조로 나타냄으로서 그러한 상호관계를 통하여 내재하는 계측값들의 중복성(Redundancy)을 최대한 발굴하여 각 계측값들의 유효성 여부를 검증하고 고장진단과 연계하여 발전소의 안정운전을 지원하기 위한 기법을 개발하고 그 적용 예와 향후의 적용 가능성을 보였다.

Keywords

References

  1. Abernethy, R. B et al., Measurement uncertainty handbook ; Uncertainty in gas turbine measurements, Rep. No. AEDC-TR-73-5, Arnold Engineering Development Center, 1973
  2. Stein, P. K., 'The reponse of transducers to their environment : The problem of signal and noise', Lf/MSE Publication, No. 17, Laboratory for Measurement and System Engineering, Arizona State University, 1969
  3. Chandrasekaran B. and Punch Ⅲ, W. F., 'Hierarchical classification : its usefulness for diagnosis and sensor validation', IEEE Journal of Selected Areas in Communications Vol. 6, No. 5, pp. 884-891, 1988 https://doi.org/10.1109/49.640
  4. Scarl, E. A. Jamieson, J. R., and Delaune, C. I., 'Diagnosis and sensor validation through Knowledge of structure and function', IEEE Trans. on system Man. and Cybernetics, Vol. SMC-17, No. 3, pp. 360-368, May/June 1987
  5. Lee, S. C., 'Sensor Value Validation Based on Systematic Exploration for the Sensor Redundancy for Fualt Diagnosis KBS', IEEE Trans. System, Man and Cybernetics, Vol. 24, No. 2, pp. 594-604, March, 1994 https://doi.org/10.1109/21.286380
  6. Lee, S. C. and Park, C. E. 'Sensor value validation based on implicit sensor redundancy for reliable operation of power plants', IEEE Trans. Energy Conversion, Vol. 20, No. 2, pp. 373-380, June, 2005 https://doi.org/10.1109/TEC.2004.841521