• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권6호
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• pp.481-488
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• 2009

가스절연개폐장치(Gas Insulated Switchgear:GIS)는 SF6가스를 절연 매체로 하는 대용량 전력 차단기기이다. GIS는 단순한 구조로 고장이 적고 신뢰성이 높은 편이지만 내부를 볼 수 없어 고장 확인이 어렵고 고장이 발생하면 파급 효과가 크고 복구가 어렵다. 따라서 GIS 내부의 이상 징후를 초기에 찾아낼 수 있도록 GIS 예방진단시스템이 도입되었다. GIS 예방진단시스템은 센서에서 수집, 분석한 정보로 이상 징후를 판 단하기 때문에 데이터의 신뢰성과 적시성이 중요하다. 하지만 기존 시스템은 중앙 집중 데이터 수집 방식으로 효율이 낮고 신뢰성과 적시성의 보장이 어렵다. 이러한 신뢰성과 적시성을 보장하기 위하여 GIS 예방진단시스템은 실시간성을 보장하는 미들웨어를 탑재해야 한다. 따라서 본 논문에서는 GIS 예방진단시스템의 신뢰성 향상을 위하여 실시간 분산 컴퓨팅의 적시성 보장을 위해 제안된 TMO를 적용한 미들웨어를 사용한 다. 그리고 TMO를 적용한 데이터 수집 및 감시, 제어 방법을 적용한 새로운 GIS 예방진단 시스템을 제안한다. 논문에서 제안하는 시스템은 TMO의 실시간 기능을 활용하여 데이터의 분산 처리가 가능한 통신제어장치를 개발하여 사용한다. 통신제어장치는 TMO를 통해 실시간 데이 터 수집 및 처리 과정의 적시성을 보장하고 데이터의 신뢰성을 높여 시스템의 성능 향상에 기여한다. 또한, 기존의 서버의 데이터 수집 및 처 리 과정을 통신제어장치가 부담하여 서버의 부하를 줄이고 향후 분산 환경을 지원할 수 있도록 설계하였다. 따라서 제안하는 시스템은 통신제 어장치의 적시성 보장을 통해 GIS 예방진단시스템의 신뢰성과 성능을 향상시키고 GIS의 안정적인 운영을 보장할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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• pp.724-725
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• 2011

현재 전력설비는 디지털 변전소 국제 표준 통신 규격인 IEC61850을 채택하고 있는 추세에 있으며, 온라인 GIS (Gas Insulated Switchgear) 예방진단 시스템의 고객 요구 사양도 IEC61850을 이용하여 외부 인터페이스가 가능한 구조를 포함하고 있다. 본 연구에서는 온라인 GIS 예방진단 시스템에 대한 IEC61850 모델을 제시하고 Logical Node를 구성하였다. 부분방전 데이터를 비롯한 실시간 감시 데이터는 IEC61850의 fixed report 기능으로 구현하였고, 부분방전 이벤트 및 이력 정보는 파일로 저장하여 IEC61850의 file transfer 기능으로 구현하였다. 기능 검증을 위하여 온라인 GIS 예방진단 시스템 서버에 IEC61850 서버 기능을 탑재하였고 상용의 IEC61850 클라이언트 소프트웨어를 이용하여 데이터 통신 및 파일 전송 기능을 확인하였다

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2065-2066
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• 2008

GIS 예방진단 시스템을 현장에 적용할 경우 예상치 못한 노이즈와 전기외란으로 예측 일치율에 저하가 발생한다. 본 논문에서는 각 현장에 설치된 온라인 GIS예방진단 시스템의 기록정보를 받아들여 새롭게 학습을 시킴으로써 현장 적응형 진단을 구축할 수 있는 방안을 제시한다. 또한 현장의 각종 노이즈 패턴도 학습시킴으로써 진단엔진의 성능향상을 도모한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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• pp.250-251
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• 2006

현대 전력산업은 IEC61850의 표준화작업이 한창 진행중이다. IEC61850-7-4는 전력설비 요소마다 Logical Node를 선언해 놓았다. 현재의 Logical Node는 보호, 제어, 인터페이스, 기록, 자동, 측정, 센서 & 모니터링, 변전기기 등의 그룹으로 나뉘어져 있다. 그러나 본 논문에서 대상으로 하는 GIS 예방진단 시스템에 관한 Logical Node와 공통 데이터 클레스(CDC: Common Data Class)가 명확히 선언되지 않았다. 1993년 IEC61850의 객체모델이 제안될 때부터 변전소의 다양한 설비를 완벽하게 객체화 할 수 있는가에 대한 의문이 있었으며 현재에서 이런 의문점을 개선하기 위하여 TC57위원회에서는 지속적인 모델 수정 및 정비 작업을 수행하였다. 실제로 현재에도 전력품질에 대한 logical node가 'Q'그룹으로 새롭게 제시되고 있고 풍력발전이나 분산전원에 대한 logical node가 추가되거나 기존의 IEC61850-7-4의 내용이 수정되고 있는 실정이다. 본 연구는 이와 같이 변전설비 자동화에 필요하지만 IEC TC57에서 표준화되지 않은 온라인 GIS 예방진단용 설비에 대한 표준모델을 제시하였고 모델에 대한 logical node나 CDC를 구성하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.244-251
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• 2014

본 논문에서, 가스절연개폐장치(GIS)의 정상상태와 비정상상태에 대해 예방진단기술을 이용하여 자세하게 서술하였다. 이 기술은 지능형 GIS 감시시스템에 의해 저장된 GIS의 데이터의 분석과 진단에 근거한다. GIS음의 파형은 방전과 자체내의 코로나 방전음에 의해 발생되는 것으로 잡음과 비슷하다. 그러므로, 본 논문에서, GIS음의 정상 상태와 비정상 상태로 분류하는데, 정상과 비정상 상태를 레벨교차율(LCR)과 스펙트로그램 에너지비율로 이용하여 구분하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 전기설비
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• pp.57-58
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• 2006

과거 2003년 북미 대 정전 이후 전력기기의 사고 발생 후 얼마나 빨리 사고를 제거하고 피해가 적도록 신속하게 복구하는 개념에서 사고이전에 사고를 미연에 방지하는 예방개념으로 관심이 높아지고 있다. 전력기기를 사고로부터 보호하는 보호기기도 중요하지만 사고이전의 상태를 감시하여 미연에 사고를 방지할 수 있도록 하는 예방진단시스템의 중요성도 높아지고 있다. 이렇듯 관심이 높아짐에 따라 각종 진단알고리즘의 개발이 신속히 이루어지고 있다. 보호기기처럼 어떤 설정된 정정 값 이상의 값이 입력되면 보호동작을 수행하는 단순 동작과는 달리 예방진단 시스템은 입력되는 신호의 패턴을 인식하여 열화/노화 등의 진행상황 및 정비조치에 대한 정보를 만들므로 인공지능적인 요소가 많이 적용되고 있다. 따라서 각종 Fuzzy, Neural Network, Expert 등 각종 판단 알고리즘과 패턴을 인식하는 확률통계, 프랙탈 기하학 등이 적용되고 있다. 모두가 틀리다는 것은 아니지만 보다 정확한 예방진단을 위해 각종 알고리즘이 추가 및 수정이 자주이루어지고 있는 실정이다. 그러나 새로운 알고리즘을 적용하기 위해서 기 개발되어 운영 중이거나 설치된 예방진단시스템을 멈추고 전반적으로 수정을 수행하는 것은 감시진단시스템의 본래 모습을 무시하는 행동이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위하여 온라인 상태에서 장비를 감시하는 예방진단 시스템의 알고리즘 변형 시 시스템의 운영이 문제되지 않도록하는 다이나믹 인터페이스를 개발하였다.

• 전기기술인
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• 통권285호
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• pp.30-36
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• 2006

이상적인 GIS 예방진단 장비라 한다면 최소의 비용과 규모로 설치되어 결함은 빠짐없이 수 있어야 하며, 검출된 신호가 결함신호인지 잡음인지를 명확히 식별하여 필요한 정보만을 운전자에게 전달하여야 한다. 즉, 검출된 신호가 결함에 의한 것이라면 결함의 종류와 결함의 상세위치, 위험한 정도, 후속 필요조치 등에 대한 정보를 운전자에게 제공할 수 있어야 한다. 그동안 국내에서는 이상적인 기술목표를 향하여 꾸준히 연구해 왔으며 이제는 센서기술이나 센서 배치, 신호해석기술, 시스템 설계 제작기술, 시스템 운영 등에서 세계적 수준에 도달했다고 볼 수 있으나 외국에서도 마찬가지이기는 하지만 위험도 평가분야는 아직은 미흡한 상태이다. 현재 산업계와 학계, 연구계에서 연구개발을 활발히 하고 있으므로 수년 내에 만족할 수준까지 도달할 수 있을 것으로 전망된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1885-1887
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• 2000

In this paper we introduce preventative and diagnostic systems developed to prevent substations from accidental fault of electric power transmitting apparatus. We propose monitoring and diagnostic system for ultra high voltage GIS and main transformer of 765kV substations as an example of preventative and diagnostic techniques being applied in Korea. We also present a guideline to construct and manage an expert system for this purpose. Finally, an engineering solution as a substation management support system is proposed.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 C
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• pp.1861-1863
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• 2003

최근 국내 전력시장은 초고압 대전력기기 사용이 현저히 증가하고 있어 이에 따라 부분방전 예방진단 시스템의 필요성은 절대적이며 이러한 시스템의 국산화가 절실히 요구되고 있다. 예방 진단 시스템의 국산화에 있어 부분방전 신호 측정시 신호 대 잡음비(Signal to Noise ratio)를 높이기 위해 측정용 센서의 검출가능 주파수 대역을 높게 설정하여 설계되고 있는데, 따라서 센서에서 검출된 신호를 처리하기 위한 로컬유닛 또한 국산화시 외국 시스템보다 더욱 신뢰성을 가질 수 있도록 설계되어야 한다. 이를 위해서는 기존의 마이크로프로세서를 채용한 저속 시스템을 대체할 수 있도록 더욱 빠르고 높은 신뢰성의 디지털 신호처리 기술이 요구된다. 본 논문에서는 검출 센서의 아날로그 신호를 빠르게 디지털화 한 후 보다 정확한 데이터와 독립적 신호처리 그리고 네트워크를 통한 실시간 전송을 수행할 수 있는 부분방전 예방진단 시스템 로컬유닛의 프로토타입을 Digital Signal Processor (DSP)를 이용하여 구현하였다. 제작된 DSP 로컬유닛을 시험하기 위해 Real-Scale 170kV GIS Mock-up에서 부분방전 신호를 발생 시키고 센서를 통해 검출된 신호를 DSP가 처리하여 사용자의 네트워크를 통한 명령에 따른 실시간 전송모드, ${\Phi}$-q-n 진단모드로 자체 네트워크 기능을 이용하여 사용자에게 데이터를 실시간 전송하도록 하였다. 본 논문에서 구현한 DSP 로컬유닛은 대전력기기 부분방전 예방진단 시스템의 국산화에 있어 기존의 외국 시스템의 로컬유닛보다 구성이 간단하며, 실시간 신호처리 및 원거리 데이터 전송기능에서 우수한 성능을 보였다. 향후 연구에서는 다양한 분석 알고리즘을 탑재한 DSP를 개발하여 더욱 향상된 실시간 데이터 전송 및 분석기능이 우수한 DSP 로컬유닛을 개발하고자 한다.

• 전기학회논문지
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• 제64권3호
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• pp.485-491
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• 2015

This paper shows the design improvement and test model of FAU (Frequency Analysis Unit) in PDD (Partial Discharge Diagnosis system) for 800kV GIS (Gas Insulated Switchgear). We found some problems during operation of previous FAU, such as the aging of fiber-optic converter that can cause communication error, the malfunction of signal analysis circuit etc. And then we solved those problems by design improvement and verified the performance through type test. To monitor partial discharge, the performance of UHF sensor is important but the performance of frequency analysis unit is also very important. So we solved communication error, the malfunction of signal analysis circuit and then increased the operation reliability of FAU by improving fiber-optic converter and signal analysis circuit. Accredited testing laboratory carried out the performance verification test according to performance test criteria and procedure of reliability test standards, IEC-60225, 61000 and 60068 etc. We confirmed the test results which correspond with the performance test criteria.