[發(fā)明專利]一種基于量子遺傳算法的換流變壓器局放超聲定位方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610025044.9
• 申請日: 2016-01-13
• 公開（公告）號: CN105719003A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設計）人: 龍啟;高錫明;孫勇;夏谷林;黃代寬;王劍坤;李怡;樊友平
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責任公司超高壓輸電公司;武漢大學
• 主分類號: G06N3/12
• 分類號: G06N3/12;G01R31/12
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 黃培智

1.一種基于量子遺傳算法的換流變壓器局放超聲定位方法，其特征在于，其包括以下步驟：

步驟一：采用置于變壓器多個不同位置的超聲傳感器接收局部放電源發(fā)出的超聲信號，以笛卡爾坐標系建立距離求解模型；

步驟二：確定量子遺傳算法初始參數(shù)，設置最大種群世代G和種群規(guī)模N，對染色體進行編碼，令t＝0，初始化種群Q(t)；

步驟三：對初始種群Q(t)每個個體實施一次測量，得到一個狀態(tài)P(t)；

步驟四：對狀態(tài)P(t)這一組解進行適應度評估，記錄最佳適應度個體作為下一步演化的目標值；

步驟五：對初始種群的每個狀態(tài)計算適應度；

步驟六：若終止條件不滿足，則令t＝t+1，然后依據(jù)一定的調(diào)整策略，利用量子旋轉(zhuǎn)門操作和量子非門對種群個體進行更新，得到子代種群Q(t+1)，重復步驟三、步驟四和步驟五；

步驟七：記錄最佳個體及適應度，直到終止條件滿足，停止算法輸出結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于量子遺傳算法的換流變壓器局放超聲定位方法，其特征在于，所述步驟一中超聲傳感器的數(shù)量為n個，其中n≥6，設置在換流變壓器油箱外壁，以油箱下頂點為坐標原點建立笛卡爾坐標系，建立非線性數(shù)學模型：

(x-x2)2+(y-y2)2+(z-z2)2-(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2=vsτ12(x-x3)2+(y-y3)2+(z-z3)2-(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2=vsτ13......(x-xn)2+(y-yn)2+(z-zn)2-(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2=vsτ1n]]>

設局放點位于(x,y,z)內(nèi)，傳感器位置坐標依次為(x₁,y₁,z₁)、(x₂,y₂,z₂)……(x_n,y_n,z_n)，等值聲速v_s，若以傳感器(x₁,y₁,z₁)為觸發(fā)源，τ_1i，i＝2,3,…,n為各傳感器與(x,y,z)之間的聲聲信號時延；

設v_s∈[1,1.6],(mm/μs)，其中mm/μs表示毫米每微秒；視v_s未知，上式中待求參數(shù)為x,y,z,v_s，上述方程組可表示為：

f_i(x,y,z,v_s)＝[(x-x_i)²+(y-y_i)²+(z-z_i)²]^1/2-[(x-x₁)²+(y-y₁)²+(z-z₁)²]^1/2-v_sτ_1i＝0

加入約束條件，上式變?yōu)椋?/p>

min{Df(x,y,z,vs)}=Σi=2n{[(x-xi)2+(y-yi)2+(z-zi)2]1/2+[(x-x1)2+(y-y1)2+(z-z1)2]1/2-vsτ1i}2]]>

約束條件：

0≤x≤xmax0≤y≤ymax0≤z≤zmax1≤vs≤1.6,(mm/μs)]]>

x,y,z分別為局放點位置的長、寬、高坐標，v_s為換流變壓器內(nèi)部超聲波等值波速，x_max,y_max,z_max為換流變壓器箱壁實際長、寬、高；

上式為超越方程組，求出實際約束條件下最優(yōu)解求出實際約束條件下最優(yōu)解。