[发明专利]考虑温度场变化的高压开关柜局部放电定位方法及系统

权利要求书

1.考虑温度场变化的高压开关柜局部放电定位方法，其特征是，包括：

获取高压开关柜局部放电源的初步定位空间；根据高压开关柜局部放电源的初步定位空间与高压开关柜内部各个超声波传感器的位置关系，得到各个超声波传播路径的约束条件；

构建高压开关柜的三维温度场，得到超声波传播路径的温度分布情况；根据超声波传播路径的温度分布情况，计算每个超声波传感器与局部放电源之间的距离；

将每个超声波传感器测量到信号的起始时刻与计时起点的传播时间差，和每个超声波传感器与局部放电源之间的距离输入到定位方程中，结合约束条件寻找最优解，获得局部放电源所在的位置。

2.如权利要求1所述的方法，其特征是，所述高压开关柜的局部放电源初步定位空间，获取步骤包括：

将局部放电源初步定位在球形空间内，得到局部放电源初步定位空间；

或者，

所述将局部放电源初步定位在球形空间内，得到局部放电源初步定位空间；具体步骤包括：

使用TEV探测仪对开关柜进行多点检测，并利用能量衰减法将局部放电源初步定位在设定半径的球形空间内；

或者，

所述每个超声波传感器测量到信号的起始时刻与计时起点的传播时间差；获取步骤包括：

采用若干个超声波传感器对高压开关柜进行局部放电测量，得到每个超声波传感器测量到信号的起始时刻与计时起点的传播时间差。

3.如权利要求1所述的方法，其特征是，构建高压开关柜的三维温度场，具体步骤包括：

首先，使用三维建模软件建立1:1等效高压开关柜三维模型；

然后将模型导入有限元分析软件中进行模型预处理，采用非结构网格进行划分，构建高压开关柜有限元模型；

然后，对高压开关柜有限元模型进行电磁场仿真，加载边界条件后通过时谐磁场分析求解高压开关柜热源，包括柜内载流导体的焦尔损耗、磁导体内的涡流和磁滞损耗；

最后，进行温度场与流体场的耦合仿真，将高压开关柜热源作为荷载同各种边界条件一起加载至热场以及流体场中，迭代计算重新求解开关柜流体--温度场，并计算相邻两步温度计算误差直至温差小于设定阈值，得到高压开关柜的温度分布。

4.如权利要求1所述的方法，其特征是，根据超声波传播路径的温度分布情况，计算每个超声波传感器与局部放电源之间的距离；具体步骤包括：

各个超声波传感器与局部放电源之间的距离计算方法一致；其中，一个超声波传感器与局部放电源之间的距离计算步骤为：

通过该超声波传感器位置与初步定位空间球心位置确定直线的方向，直线以该超声波传感器位置为起点，以初步定位空间距离该超声波传感器位置的最远端为终点，结合高压开关柜三维温度场，得到该直线的温度分布情况；

从直线起点开始，每隔设定温差确定一个节点，以此将直线划分为n段，从三维温度场中确定每段线段的长度；

以每段线段内中间点的温度作为各自的平均温度，计算超声波在每段线段内的传播速度；

然后，确定超声波在每段线段内的传播时间；

然后，计算超声波在所有段线段内的总传播时间；

最后，根据超声波在所有段线段内的总传播时间，确定超声波传感器与局部放电源之间的距离。