고급 온라인 모니터링 시스템을 통한 산화아연 서지 아레스터: 주요 기술과 고장 진단

1 산화 아연 서지 방호기의 온라인 모니터링 시스템 구조

산화 아연 서지 방호기의 온라인 모니터링 시스템은 전력소 제어 계층, 베이 계층, 프로세스 계층으로 구성됩니다.

• 전력소 제어 계층: 모니터링 센터, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 클럭, B 코드 클럭 소스를 포함합니다.

• 베이 계층: 온라인 모니터링 지능형 전자 장치(IEDs)로 구성됩니다.

• 프로세스 계층: 전압 변환기(PTs)와 전류 변환기(CTs)의 모니터링 단말기를 특징으로 하며, 도표 1에 표시되어 있습니다.

이 시스템 내에서 각 장치는 고유한 기능을 수행합니다:

• 모니터링 센터: 산화 아연 서지 방호기의 상태 데이터를 분류하고 집계하여 각 유닛의 운전 상태를 분석합니다. 운영자는 시스템 백엔드를 통해 실시간 방호기 성능에 접근할 수 있으며, 보고서, 통계 차트, 곡선을 통해 정보가 시각화되어 사용자 친화적인 상호 작용을 보장합니다. 고장 발생 시 시스템은 즉시 알람을 트리거하여 적시에 문제 해결을 촉진하여 방호기의 작동을 보호합니다.

• 온라인 모니터링 IEDs: 모니터링 단말기(직접적으로 센터에 연결할 수 없는)와 모니터링 센터 사이의 통신 중개 역할을 합니다. 데이터를 해석하고 전송하여 원활한 정보 흐름을 가능하게 합니다.

• 모니터링 단말기: 환경 매개변수(온도, 습도), 저항성 누설 전류, 방호기 오염 수준을 추적하는 프론트 엔드 데이터 수집기 역할을 합니다. 또한 고정밀 뇌관 타격 횟수를 기록합니다. 수집된 데이터는 베이 계층을 통해 모니터링 센터로 전송되어 관리자가 데이터 기반 결정을 내릴 수 있게 합니다.

2 산화 아연 서지 방호기의 온라인 모니터링 기술의 핵심 사항
2.1 온라인 모니터링 시스템의 시간 동기화

산화 아연 서지 방호기에 대한 기본 저항성 전류 방법과 고조파 분석 연구에서는 샘플링 작업의 동기화가 모니터링 결과에 크게 영향을 미친다는 것을 나타냅니다. 매우 작은 누설 전류 값에도 불구하고 작은 오차가 큰 편차를 초래할 수 있으므로, 온라인 모니터링 시스템은 높은 샘플링 동기화를 요구하며, 기술자가 시스템 시간을 교정해야 합니다. 두 가지 방법이 있습니다:

• GPS 기반 동기화: 2ns 이내의 동기화를 달성하여 시간 오차를 최소화합니다;

• IRIG-B 코드 클럭 동기화: 강력한 간섭 저항 능력을 갖추고 안정적인 신호 전송 및 고정밀 신호 수신을 보장합니다. 그러나 과도한 정밀도는 비용을 증가시키므로, 기술자는 시스템의 최소 해상도 요구 사항에 따라 정밀도(1μs, 1ms, 10ms, 1s)를 선택해야 합니다.

IRIG-B 코드 클럭 동기화는 비용 효율적이며, GPS보다 덜 정밀하지만 시스템 요구 사항을 충족합니다. 따라서 기술자는 샘플링 일관성을 보장하기 위해 IRIG-B를 사용하여 동기화할 수 있습니다.

2.2 온라인 모니터링 신호의 노이즈 감소

산화 아연 서지 방호기의 데이터 수집은 여러 간섭에 직면해 있습니다. 매우 작은 누설 전류 때문에 처리되지 않은 노이즈는 모니터링 편차를 초래하여 실제 장치 상태를 반영하지 못합니다. 기술자는 적절한 노이즈 제거 알고리즘을 선택해야 합니다. 웨이블릿 노이즈 제거는 널리 사용되며, 신호를 분해하여 유효한 내용을 유지하고 무용한 계수를 0으로 설정하여 반복 분해 후 사용 가능한 정보를 추출합니다.

2.3 온라인 모니터링의 고장 진단
2.3.1 고장 진단의 중요성

전력 설비의 규모가 커짐에 따라 전력 시스템의 안전성이 중요해집니다. 고장은 전력 공급을 방해하고 인원의 안전을 위협하므로, 산화 아연 서지 방호기의 온라인 모니터링과 고장 진단이 필수적입니다. 시스템은 절연 상태를 모니터링하고 위험을 예측하며 유지 관리를 지원합니다. 그러나 온라인 데이터는 방대하고 복잡하며 중복되어 모니터링 정확도를 방해합니다.

진단 정확성을 보장하기 위해 기술자는 데이터를 전처리합니다: 중복을 제거하고 오류를 수정하여 신뢰할 수 있는 입력을 제공합니다. 또한, 산화 아연 방호기의 저항성 전류는 날씨, 온도, 자기장, 신호 간섭에 영향을 받아 진단을 어렵게 만듭니다. 효과적인 데이터 처리는 진단에 필수적입니다.

2.3.2 다중 센서 정보 융합 알고리즘

정보 융합 알고리즘은 온라인 모니터링 데이터 처리의 기본이며, 다단계 정보를 통합하여 종합적인 분석을 수행합니다. 다중 센서 융합 알고리즘은 여러 센서의 데이터를 사용하여 고조파 간섭을 피하고 실시간 방호기 상태를 정확히 반영합니다. 일반적인 알고리즘에는 다음과 같은 것들이 있습니다:

• 임베디드 제약 방법: 센서가 수집한 매개변수(원래 및 본질적인 위상)를 제약하여 유일한 해를 보장합니다. 시스템은 센서를 통해 실시간 방호기 데이터를 얻고, 장치 특성에 따라 주요 정보를 추출합니다;

• 증거 결합 방법: 운전 데이터를 추출하고 방호기 상태에 따라 계산하여 고장 판단의 근거를 제공합니다;

• 인공 신경망(ANN) 방법: 기계 학습을 이용한 진단입니다. 먼저, 센서 맞춤형 위상을 설계하고, 그 다음, 네트워크-환경 상호작용을 통해 데이터 패턴을 매핑하며, 마지막으로 모델을 훈련시켜 자동으로 고장을 감지합니다.

2.3.3 회색 관계 분석 방법

산화 아연 서지 방호기의 일반적인 고장 진단 방법인 회색 관계 분석 방법은 여러 고장 영향 요소를 통계적으로 분석하는 데 중점을 둡니다. 다양한 요소가 방호기 고장에 미치는 영향을 정량화하여 적합 곡선을 작성합니다. 실제로, 곡선 형태의 변화를 비교하면, 더 높은 곡선 적합도는 실시간 고장 요소와 방호기의 실제 고장 상태 간의 강한 상관 관계를 나타냅니다.

진단을 위해, 방호기의 유전 손실각은 일반적으로 참조 순열 X₁로 설정되며, 온도, 습도, 누설 전류와 같은 매개변수는 비교 순열 X_i로 사용됩니다. 회색 관계 분석 모델을 사용하여 각 요소와 유전 손실각 간의 상관 관계를 계산함으로써 주요 고장 원인을 정확히 식별하고 진단 결정을 위한 데이터 지원을 제공할 수 있습니다.

얻어진 데이터는 정규화되고, 각 데이터 간의 상관계수 ζ_j(k)와 상관계수 γ_j가 계산됩니다.

2.4 온라인 모니터링 전문 소프트웨어

산화 아연 서지 방호기의 온라인 모니터링 전문 소프트웨어는 온라인 모니터링 시스템의 하위 소프트웨어로서 다양한 기능을 가지고 있습니다. 변압기를 모니터링하여 부분 방전과 기름의 가스 상태를 감지할 뿐 아니라, 회로 차단기와 용량성 장비도 모니터링할 수 있습니다. 시스템의 사전 경보 매개변수를 설정하고 변전소 장비 관리를 수행할 수 있습니다.

또한, 온라인 모니터링 전문 소프트웨어는 사용자 정의 사전 설정 관리를 가능하게 하여, 사용자가 과거와 현재 데이터를 확인하고 장비의 실시간 상태를 검사할 수 있게 합니다. 시스템에 로그인한 후, 사용자는 필요에 따라 데이터를 조회하여 의사 결정의 참고 자료로 활용할 수 있습니다.

3 결론

산화 아연 서지 방호기의 고장은 전력망 시스템의 안전 운전에严重影响了电力系统的安全运行。因此，通过在线监测系统进行实时检测是至关重要的，以便准确掌握故障信息并及时处理。 氧化锌避雷器的在线监测系统通过监控中心、在线监测IED设备和监控终端的协同工作实现实时监测，完成数据信息的采集、传输和处理。同时，通过优化系统时间同步、监测信号降噪和故障诊断等关键技术，为系统提供准确的数据，确保氧化锌避雷器的稳定运行，并加强电网的安全性。 请确认是否需要将最后一段翻译成韩语，或者有其他需要调整的地方。