일반기술

웨이버렛 변환을 이용한 고장검출 및 고장거리 추정방법

전력계통의 고장과 스위칭에 연관된 과도현상을 분석하기 위한 방법. 전선이 일반시민들이 거주하는 곳 가까이에 있게 되면 감전사고, 아크에 의한 화재, 설비손상, 에너지 낭비 및 정전 등을 초래하는 고저항 지락사고가 발생할 수 있는데, 이 때는 신속한 고장점 검출을 통한 복구가 매우 중요하다. 최근들어 전력공급의 신뢰성을 향상시키기 위한 노력으로 감전사고와 화재 등의 손실을 유발하는 고저항 지락사고 검출이 중요시 되고 있지만, 고저항 지락사고의 정확한 검출을 위해서 고장분석에 사용할 신뢰성 있는 데이터가 전무하여 정확한 고장거리 추정에 어려움이 많다. 본 기술은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로 전력계통의 고장과 스위칭에 연관된 과도현상을 분석하기 위해 웨이브렛 변환(wavelet transform)을 사용한다. 본 기술에 따른 고장검출 알고리즘은 다음과 같다. 고장검출 영역의 상한값은 0.18, 하한값은 0.04, 그리고 내구력 상수는 128정도를 가지게 모의하였으며 현재의 입력이 고장신호로 그 계수의 합이 고장검출 영역 내에 속하게 되면 fault_count는 하나 증가하게 도니다. 만약 다음에도 계속하여 고장 신호가 들어와서 내구력 상수가 같거나 커지게 되면 트립 신호를 내보내게 도니다. 그러나 fault_count가 내구력 상수보다 적은 값을 가지면 정상신호가 들어와 고장검출 영역 외부에 위치하게 되고 fault_count는 0으로 리셋되며, 계속하여 다음 신호를 받아 들여서 알고리즘을 계속 수행하게 된다. 만약 고장으로 판별이 나서 트립 신호가 나갈 경우 이는 다시 고장거리 추정 알고리즘을 호출하게 되어 고장점 및 고장거리 정보를 제공한다. 본 기술은 고장데이터를 웨이브렛 변환에 적용함으로써 기존 신호분석 방법보다 고장검출을 빠르게 수행할 수 있으며, 전압 전류의 성분을 이용한 고장거리 추정도 정확하다 본 기술에서 사용한 웨이브렛 변환은 기존의 고조파성분을 이용한 방법보다 연산량 및 오차 면에서 보다 우수한 결과를 보여준다. 또 최근에 고저항 지락사고는 기존 계전기법이나 계전기로 검출이 쉽지 않아 대민피해를 발생시키므로 여기에 대한 대책이나 방법, 전력기기들이 시장성이 있고, 본 발명에서 제시한 기법도 고저항 지락사고를 완벽히 검출할 수 있다. 본 기술은 하드웨어로 구현이 가능할 정도로 간단 명료한 방법이뎌, 실제로 고저항 사고를 대비한 전력회사들의 투자로 인하여 기업화 진도가 빠르게 진행될 수 있다