[发明专利]一种变压器多分组特高频传感器局部放电定位方法

权利要求书

1.一种变压器多分组特高频传感器局部放电定位方法，其特征在于，包括下述步骤：

S1获取n个特高频传感器针对带有内部绝缘缺陷的变压器在同一时刻采集到的局部放电信号；其中，n的取值范围为4n≤8；

S2对于每个特高频传感器采集的特高频信号，计算两两特高频传感器接收到特高频局部放电信号的时间差；

S3在每四个特高频传感器中任选一个作为参考传感器，根据局部放电源产生的特高频信号传播至所述参考传感器与其余三个传感器的时间差建立局部放电源定位方程组，并通过求解所述局部放电源定位方程组获得所述分组特高频传感器的局部放电源定位结果；

S4对于第k个分组下得到的定位结果，通过计算该组定位结果获得定位误差权重因子；其中k的取值范围为

S5基于每组定位结果及每组定位结果的定位误差权重因子，建立局部放电源优化坐标寻优函数，并通过寻找最优解获得变压器内部局部放电源在空间的三维坐标。

2.如权利要求1所述的局部放电定位方法，其特征在于，步骤S2中，特高频信号从变压器内的绝缘缺陷传播至任意两个特高频传感器的时间差的计算方法如下：

(1)将第i个特高频传感器采集到的特高频信号的最大值对应的时刻t_i作为局部放电时产生的特高频信号传播至第i个特高频传感器的时刻；

(2)第i、j个特高频传感器接收到变压器内局部放电源的信号的时延表示为Δt_ij＝t_i-t_j；其中1≤i≤n，1≤j≤n，i≠j，t_i、t_j分别表示局部放电时产生的特高频信号传播至第i、j个特高频传感器的时刻。

3.如权利要求1所述的局部放电定位方法，其特征在于，步骤S3中变压器内局部放电源的定位方程组表示为：

其中，(x,y,z)为待求解的变压器内局放源在空间中的三维坐标；t_1s为待求解的特高频信号从局部放电源传播至基准传感器的时间；(x_i,y_i,z_i)为已知的第i个特高频传感器的坐标；v为已知的特高频电磁波在变压器油中的传播速度；Δt₁₂、Δt₁₃、Δt₁₄分别为已知的第1个特高频传感器和第2、3、4个特高频传感器接收到变压器内局部放电源的信号的时延。

4.如权利要求1所述的局部放电定位方法，其特征在于，步骤S3中，变压器内局部放电源的定位方程组求解通过将方程组的求解问题转换成如下式的最优化问题并通过粒子群算法进行寻优求解；

其中，(x,y,z)为待求解的变压器内局放源在空间中的三维坐标；t_1s为待求解的特高频信号从局部放电源传播至基准传感器的时间；(x_i,y_i,z_i)为已知的第i个特高频传感器的坐标；v为已知的特高频电磁波在变压器油中的传播速度；Δt_1i为已知的第1个特高频传感器和第i个特高频传感器接收到变压器内局部放电源的信号的时延。

5.如权利要求1-4任一项所述的局部放电定位方法，其特征在于，步骤S5中，所述局部放电源优化坐标寻优函数表示为：

其中，n表示特高频传感器的数量；αⁱⁱ表示第ii组定位结果的权重因子，(x_k,y_k,z_k)表示第k分组特高频传感器的定位结果；(x_s,y_s,z_s)表示待求的局部放电源优化坐标。