[發明專利]一種變壓器局部放電空間定位方法

在審

• 申請號: 202110033144.7
• 申請日: 2021-01-11
• 公開（公告）號: CN112881868A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 馮曉澤;寇鵬;金祎;顧淵博
• 申請（專利權）人: 西安交通大學;國網上海市電力公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06N3/063;G06F17/15
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 賀小停

1.一種變壓器局部放電空間定位方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，對超高頻信號進行模擬，作為傳感器信號強度值；

步驟2，傳感器信號強度值RSSI指紋圖的確立：計算變壓器內各個測試點對應的RSSI值；

步驟3，對傳感器信號強度值RSSI指紋圖進行定位仿真，得到最終的局部放電點坐標。

2.根據權利要求1所述的一種變壓器局部放電空間定位方法，其特征在于，步驟1中，超高頻信號的模擬采用高斯函數和勞倫茲函數進行擬合，具體的為：

根據電磁波輻射模型：

根據方框中部分求出超高頻幅值最大值作為傳感器信號強度值RSSI。

3.根據權利要求1所述的一種變壓器局部放電空間定位方法，其特征在于，RSSI指紋圖的確立，建立起以變壓器尺寸為基準的三維坐標體系，標記出傳感器的位置，采用局部放電的電磁波輻射模型，在每個測試點進行放電模擬，記錄下每個點的RSSI值構成指紋圖。

4.根據權利要求3所述的一種變壓器局部放電空間定位方法，其特征在于，指紋圖的生成具體包括：

以選用變壓器的尺寸為標準，建立空間坐標系，畫出了z＝0平面上設置的參考點RP，z＝1平面上相同的設置，一共設置了N，N＝240個RP，記為RP_j,j＝1,2,…,N(N＝240)；另外布置了L，L＝6個傳感器，記為AP_i,i＝1,2,…,L(L＝6)；當局部放電發生在RP_j時，通過傳感器AP_i得出的特高頻電磁波信號強度為生成RSSI指紋圖：

5.根據權利要求1所述的一種變壓器局部放電空間定位方法，其特征在于，步驟3中，定位包括確定隨機選取的局部放電點的所屬聚類，將可能的放電范圍縮小至該類別的點集里；定位包括運用BP神經網絡進行初定位，基于壓縮感知的精確定位是在神經網絡初定位的基礎上，在更小的點集中進行最終定位。

6.根據權利要求5所述的一種變壓器局部放電空間定位方法，其特征在于，步驟3具體包括：

當變壓器內部某一點發生局部放電時，各個傳感器所測得的RSSI值為

進行聚類分析得出可能發生放電的位置；

將該點的指紋放入訓練好的神經網絡模型中，進一步縮小可能發生放電的位置，得到新的指紋圖Ψ′；

基于壓縮感知進行精確定位，位置向量S反應了該放電點的指紋與新指紋圖的第幾列所匹配：

經過重構算法算出新的位置向量S′，對S′位置信息進行加權平均；首先對重構出來的位置向量S′＝{S_k,k＝1,2,…,K}的每一列進行歸一化處理，得到第n個測試點對未知放電位置的估計權值：

接著運用質心定位：

7.根據權利要求6所述的一種變壓器局部放電空間定位方法，其特征在于，整體定位方案分為離線和在線兩大部分，其中在線階段又包括了初定位與精確定位兩個主要步驟，最終經過質心定位分析得到最終的局部放電點坐標。