[发明专利]一种基于GIS局部放电的精确定位方法

说明书

本发明公开了一种基于GIS局部放电的精确定位方法，属于GIS局部放电监测的方法。该方法获取局放后各传感器同步获取电磁波到达时刻后，对利用扩展时差定位法得到的测距结果引入Euclidean测度距离矩阵得到初步局放位置，进而求得对应的局放发生时间。融合由多传感器信息计算出的局放位置，得到最终的局放距离。本发明设计合理，可以实时监测情况下利用多个测量点信息进行综合局部放电定位。本发明的定位方法可以应用于GIS局部放电精确定位中。

技术领域

本发明属于局部放电在线监测领域，尤其涉及一种基于GIS局部放电的精确定位方法。

背景技术

基于特高频的局部放电定位方法，其最基本的原理是采用电磁波到达的时间差关系。相应的计算方法主要包括搜索算法和迭代算法。牛顿迭代算法的核心是计算的收敛问题，相关的研究包括重庆大学的唐炬提出的taylor遗传定位算法，清华大学的高文胜等人提出的基于能量累积的空间搜索算法，华北电力大学唐志国提出的全局搜索迭代算法等。搜索算法(模式识别算法)是将被检测物划分为多个区域，将布置的传感器与各个区域之间的距离差作为判定模式。如果某区域对应的标准模式与判定模式相同，则该区域为故障区域。国内外在这个方面开展了很多研究，Hasan Reza Mirzaei等人为修正搜索算法中的标准模式，提出了微粒群优化算法。李立学、张晓星、王辉等人通过采用BP算法、遗传算法、GK模糊分类算法，提取高位空间非线性特征，来对放电模型进行识别，结果表明具有良好的识别效果和鲁棒性。

在定位计算中，首波到达时刻或时间差会造成误差，可能会导致迭代算法无法局部收敛，而采用搜索算法得到的理论结果存在与实际的时间差不能相匹配的问题。这些问题都会导致定位不准确或失效。如何利用多个融合传感器的信息得出精确的定位结果，是特高频定位方法的核心问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供了一种基于GIS局部放电的精确定位方法，可以利用大量现有的投运检测设备，实现简单，具有较强的经济性和较好的实用价值。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案

一种基于GIS局部放电的精确定位方法，具体包含如下步骤；

步骤1，获取局放电磁波到达各个传感器的时间，并找到其中时间最小值对应的节点S_m；

步骤2，确定节点S_m到每个不相邻节点的最短路径，并根据扩展时差法将节点S_m处的传感器作为扩展时差定位的一端，分别与其它K-1个传感器构成时差定位组合，计算出节点S_m通过和每个相邻节点组成的最短路径中的故障局放位置，其中，K取整数且K≥1；

步骤3，根据w个相邻节点决定的路径计算得到w组测距结果，进而获取w×(K-1)个测距结果，并计算欧式测度距离矩阵E，其中w为正整数；

步骤4，找到欧式测度距离矩阵E中的最小值，以及其对应的行列来确定初步局放位置f'；

步骤5，根据初步局放位置f'计算局放发生的时间t₀；

步骤6，融合多传感器计算出的局放位置，得到最终的局放距离，进而完成精确局放定位。

作为本发明一种基于GIS局部放电的精确定位方法的进一步优选方案，在步骤2中，计算欧式测度距离矩阵E具体如下：利用Euclidean距离测度法从w×(K-1)组测距结果与电磁波传播速度相除求得的电磁波传输时间与局放后传感器同步获取的电磁波到达时间得到两组向量的Euclidean长度，通过两个向量的距离测度得到欧式距离测度矩阵E。

作为本发明一种基于GIS局部放电的精确定位方法的进一步优选方案，欧式测度距离矩阵E具体如下：