[发明专利]采用相关系数和牛顿拉夫逊法进行局部放电定位的方法

权利要求书

1.一种采用相关系数和牛顿拉夫逊法进行局部放电定位的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)用k个传感器同时采集局部放电电磁波信号，k为大于等于2的整数；

2)计算同时采集的多个局部放电电磁波信号的相关系数，并计算到达时间差；

3)建立基于到达时间差的方程组，利用牛顿-拉夫逊法迭代求解，得到局部放电源的空间坐标。

2.根据权利要求1所述的采用相关系数和牛顿拉夫逊法进行局部放电定位的方法，其特征在于，步骤2)中具体实现方法如下：

201)读取参考传感器与其他任意一个传感器同一时刻的测量波形wave和wave_i，波形数据长度均为N，i＝2,3,4,…,k；

202)计算两个波形的互相关系数R_1i，得到一个长度为2×N-1的序列，序列中第n个值的计算公式如下：

(wave*wavei)[n]=Σm=-∞∞wave*[m]wavei[m+n]---(1)]]>

203)计算wave的互相关系数R，得到互相关系数中幅值最大值对应的下标N_R；

204)计算互相关系数R_1i中幅值最大点的下标值P_max与N的差Δdis，即

Δdis_1i＝P_max-N_R(2)

205)计算wave和wave_i的到达时间差，具体公式如下：

ΔT_1i＝Δdis/f(3)

式中f为设备的采样率；

206)重复上述步骤201)～205)，得到所有的到达时间差ΔT_1i，i＝2,3,4,…,k。

3.根据权利要求1所述的采用相关系数和牛顿拉夫逊法进行局部放电定位的方法，其特征在于，步骤3)中具体实现方法如下：

301)建立到达时间差方程组F，见下式

(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2=(v×t)2(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2=(v×(t+ΔT12))2......(x-xk)2+(y-yk)2+(z-zk)2=(v×(t+ΔT1k))2---(4)]]>

式中(x,y,z)为局部放电源的空间坐标，(x₁,y₁,z₁)是参考传感器的空间坐标，(x_i,y_i,z_i)为传感器的空间坐标，i＝2,3,…,k，ΔT_1i为参考传感器相对于其他传感器的到达时间差，v是电磁波信号在介质中的传播速度，t表示从局部放电源到达参考传感器的时间；

302)初始化参数，具体参数包括：k个天线的位置坐标(x_i，y_i，z_i)，i＝1,2,…，k,迭代最大次数Num，收敛判据eps；

303)给定放电源的初始坐标位置S₀(x₀，y₀，z₀)；

304)将初始坐标位置S₀(x₀，y₀，z₀)，k个天线的位置坐标(x_i，y_i，z_i)和到达时间差ΔT_1i带入方程组F，计算方程组F和雅克比矩阵df；

305)求解S₁＝S₀-F/df；

306)如果(S₁-S₀)>eps，则令S₀＝S₁，重复步骤304)～306)；

307)如果(S₁-S₀)<eps，则S₁对应的空间坐标即为局部放电源的近似空间位置坐标。