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풍력발전기 상태 모니터링 시스템에서 풍력발전기의 상태를 모니터링하는 방법에 있어서,풍력발전기에 부착된 센서로부터 풍력발전기의 소음 또는 진동 신호를 수신하는 단계;전처리 모듈에서 상기 진동 신호를 전처리하는 단계;레퍼런스 생성 모듈에서 상기 전처리 모듈을 통해 전처리된 레퍼런스 데이터에 기초하여 확률밀도 레퍼런스 테이블을 생성하는 단계;진단 모듈에서 상기 전처리 모듈을 통해 전처리된 감시 대상 데이터의 패턴을 상기 확률밀도 레퍼런스 테이블에 기초하여 분석하는 단계; 및상기 감시 대상 데이터의 패턴 분석 결과에 기초하여 풍력발전기의 현재 상태를 판정하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제1항에 있어서,상기 진동 신호를 전처리하는 단계는,상기 진동 신호의 시간 영역의 데이터 파형에 대해 블레이드 1회전 단위로 분할하고 이를 평균한 제1 동기 신호를 생성하는 단계;상기 제1 동기 신호를 다운 샘플링하여 여러 개의 제2 동기 신호로 분할하는 단계;상기 분할된 제2 동기 신호의 스펙트럼을 계산하는 단계;상기 제2 동기 신호의 스펙트럼을 취합하는 단계;상기 취합한 스펙트럼을 벡터화하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제2항에 있어서,상기 스펙트럼을 벡터화하는 단계는 각 센서 및 주파수에 따라 테이블 상에 정렬하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제1항에 있어서,상기 확률밀도 레퍼런스 테이블을 생성하는 단계는, 파젠 윈도우 기반 분류기(Parzen Windows Based Classifier)를 이용하여 비모수적 확률 분포를 추정하는 단계는 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제4항에 있어서,상기 확률밀도 레퍼런스 테이블을 생성하는 단계는,상기 감시 대상 데이터가 출현 가능한 공간에 대하여 등간격으로 나눈 데이터 공간 격자 점을 생성하는 단계;상기 데이터 공간 격자 점 각각에 대하여 비모수 확률 분포를 추정하는 단계; 및상기 각 데이터 공간 격자 점에 대한 비모수 확률 분포의 추정 결과를 벡터화하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제1항에 있어서,상기 감시 대상 데이터의 패턴을 확률밀도 레퍼런스 테이블에 기초하여 분석하는 단계는, 상기 풍력발전기의 감시 대상 데이터로부터의 각 벡터에 대해 확률밀도 레퍼런스 테이블에서의 소속 확률을 추정하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제6항에 있어서,상기 소속 확률을 추정하는 단계는,상기 감시 대상 데이터의 각 벡터의 포인트에 대해 상기 확률밀도 레퍼런스 테이블에 의거 보간을 수행하여 근사 확률 분포를 계산하는 단계 또는 상기 감시 대상 데이터의 각 벡터의 좌표에 대해 확률밀도 레퍼런스 테이블에서의 가장 인접한 격자 점의 확률 분포 기대값을 보간하여 근사 확률 분포를 계산하는 단계; 및상기 감시 대상 데이터의 벡터 쌍에 대해 추정한 소속 확률 분포 또는 근사 확률 분포를 합하여 정규화하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제7항에 있어서,상기 풍력발전기의 현재 상태를 판정하는 단계는, 정규화된 데이터에서 가장 큰 소속 확률이 도출된 결과에 대해 소속을 판정하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제8항에 있어서,상기 소속을 판정하는 단계는, 정상 상태, 고장 의심 상태, 고장 유형 및 고장 진행 경고 중 적어도 어느 하나의 상태로 풍력발전기의 현재 상태를 판단하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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풍력 발전기에서 수집한 레퍼런스 데이터에 기초하여 확률밀도 레퍼런스 테이블을 생성하는 단계;상기 풍력 발전기에서 수집한 감시 대상 데이터를 벡터화하는 단계;상기 감시 대상 데이터의 각 벡터에 대해 상기 확률밀도 레퍼런스 테이블에서의 소속 확률을 추정하는 단계; 및상기 추정한 소속 확률에 기초하여 상기 풍력 발전기의 상태를 진단하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제10항에 있어서,상기 확률밀도 레퍼런스 테이블을 생성하는 단계는,상기 풍력발전기에서 수신한 레퍼런스 데이터의 시간 영역의 데이터 파형에 대해 블레이드 1회전 단위로 분할하고 이를 평균한 제1 레퍼런스 동기 신호를 생성하는 단계;상기 제1 레퍼런스 동기 신호를 다운 샘플링하여 여러 개의 제2 레퍼런스 동기 신호로 분할하는 단계;상기 분할된 제2 레퍼런스 동기 신호의 스펙트럼을 계산하는 단계;상기 제2 레퍼런스 동기 신호의 스펙트럼을 취합하는 단계;상기 취합한 스펙트럼을 벡터화하여 정렬하는 단계;상기 풍력발전기에 대한 감시 대상 데이터가 출현 가능한 공간에 대하여 등간격으로 나눈 데이터 공간 격자 점을 생성하는 단계;상기 데이터 공간 격자 점 각각에 대하여 비모수 확률 분포를 추정하는 단계; 및상기 각 데이터 공간 격자 점에 대한 비모수 확률 분포의 추정 결과를 벡터화하여 확률밀도 레퍼런스 테이블을 생성하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제10항에 있어서,상기 감시 대상 데이터를 벡터화하는 단계는,상기 풍력발전기에서 수집한 감시 대상 데이터의 시간 영역의 데이터 파형에 대해 블레이드 1회전 단위로 분할하고 이를 평균한 제1 동기 신호를 생성하는 단계;상기 제1 동기 신호를 다운 샘플링하여 여러 개의 제2 동기 신호로 분할하는 단계;상기 분할된 제2 동기 신호를 활용하여 스펙트럼을 계산하는 단계;상기 제2 동기 신호의 스펙트럼을 취합하는 단계; 및상기 취합한 스펙트럼을 각 센서 및 주파수에 따라 벡터화하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제10항에 있어서,상기 소속 확률을 추정하는 단계는, 다해상도 보간(Multi-dimension Interpolation) 또는 최단입점 보간(Nearest Neighbor Interpolation)을 통해 상기 감시 대상 데이터의 각 벡터에 대해 상기 확률밀도 레퍼런스 테이블에 기초하여 근사 확률 분포를 계산하는 단계; 및상기 감시 대상 데이터의 벡터 쌍에 대해 기계산한 근사 확률 분포를 합하여 정규화하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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제13항에 있어서,상기 풍력 발전기의 상태를 진단하는 단계는, 상기 정규화된 데이터에서 가장 큰 소속 확률이 도출된 결과에 따라 풍력발전기의 현재 상태에 대한 소속을 판정하는 단계를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 방법
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풍력발전기 상태 모니터링 시스템에 있어서,풍력발전기에 부착된 센서로부터 풍력발전기의 소음 또는 진동 신호를 수신하는 통신 인터페이스;상기 진동 신호를 디지털신호처리 기술을 이용하여 전처리하는 전처리 모듈;상기 전처리 모듈을 통해 전처리된 신호에 기초하여 확률밀도 레퍼런스 테이블을 생성하는 레퍼런스 생성 모듈; 및상기 확률밀도 레퍼런스 테이블에 기초하여 전처리 모듈을 통해 전처리된 신호의 패턴을 인식하고 분석하여 풍력발전기의 현재 상태를 판정하는 진단 모듈을 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 시스템
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제15항에 있어서,상기 전처리 모듈은,상기 진동 신호의 시간 영역의 데이터 파형에 대해 블레이드 1회전 단위로 분할하고 이를 평균한 제1 동기 신호를 생성하는 PSA 모듈;상기 제1 동기 신호를 다운 샘플링하여 여러 개의 제2 동기 신호로 분할하는 다운 샘플링 모듈;상기 분할된 제2 동기 신호의 스펙트럼을 계산하는 연산 모듈;상기 제2 동기 신호의 스펙트럼을 취합하는 통합 모듈;상기 취합한 스펙트럼을 벡터화하는 벡터화 모듈을 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 시스템
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제15항에 있어서,상기 레퍼런스 생성 모듈은,감시 대상 데이터가 출현 가능한 공간에 대하여 등간격으로 나눈 데이터 공간 격자 점을 생성하는 특징 공간 생성 모듈;상기 데이터 공간 격자 점 각각에 대하여 비모수 확률 분포를 추정하는 확률 밀도 추정 모듈; 및상기 각 데이터 공간 격자 점에 대한 비모수 확률 분포의 추정 결과를 벡터화하여 확률밀도 레퍼런스 테이블을 생성하는 레퍼런스 테이블 생성 모듈을 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 시스템
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제17항에 있어서,상기 진단 모듈은,상기 감시 대상 데이터의 각 벡터의 좌표에 대해 확률밀도 레퍼런스 테이블에서의 가장 인접한 격자 점의 확률 분포 기대값을 보간하여 근사 확률 분포를 계산하는 보간 모듈;상기 감시 대상 데이터의 벡터 쌍에 대해 상기 확률밀도 레퍼런스 테이블에 기초하여 계산한 근사 확률 분포를 합하여 정규화하는 정규화 모듈; 및상기 정규화된 데이터에서 가장 큰 소속 확률이 도출된 결과에 따라 풍력발전기의 현재 상태에 대한 소속을 판정하는 소속 판정 모듈를 포함하는 풍력발전기 상태 모니터링 시스템
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제18항에 있어서,상기 소속 판정 모듈은 상기 풍력발전기의 현재 상태를 정상 상태, 고장의심 상태, 고장 유형 및 고장 진행 경고 중 적어도 어느 하나의 상태로 판단한 것에 상응하는 모니터링 신호를 출력하는 풍력발전기 상태 모니터링 시스템
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컴퓨터에서 제1항 내지 제14항 중 어느 한 항의 풍력발전기 상태 모니터링 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체
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