[發明專利]一種基于特高頻幅值強度統計分析的局部放電定位方法

在審

• 申請號: 202110386836.X
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN113030669A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 徐友剛;陳敬德;沈曉峰;陸敏安;黃晨宏;吳繼健;方祺;肖遠兵;曹基南;任堂正;王輝;張紅艷;鄭真
• 申請（專利權）人: 國網上海市電力公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G06F17/18
• 代理公司: 上海兆豐知識產權代理事務所(有限合伙) 31241
• 代理人: 章蔚強

本發明的一種基于特高頻幅值強度統計分析的局部放電定位方法，先根據傳感器陣列接收到的模擬局放特高頻信號幅值信息進行統計分析，給出視距傳播和非視距傳播的臨界概率值；然后在實際監測中通過將監測信號輸入訓練集進行局部放電源的定位。本方法成本低，定位準確可靠。

技術領域

本發明涉及一種用于局放定位領域的基于特高頻幅值強度統計分析的局部放電定位方法。

背景技術

局部放電現象，主要指的是高壓電氣設備。據電網統計，局部放電是造成高壓電氣設備最終發生絕緣擊穿的重要原因，也是絕緣劣化的重要標征。

局部放電全站特高頻監測技術較多地采用到達時間(Time of Arrival,TOA)，或到達時間差(Time Difference of Arrival,TDOA)等基于時延序列的局部放電源定位方法。TOA方法是根據信號傳播的發射、接收的時間和速度來計算發射、接收節點之間的距離，要求信號能保持精確同步；TDOA方法是發射節點同時發射兩種不同傳播速度的信號，然后通過信號到達的時間差來計算傳播距離。時差定位法要求高速同步采樣系統支持(GHz采樣頻率和ns級同步精度)，硬件成本高昂且算法實現較為困難。

另一類局放監測定位方法是基于特高頻信號接收幅值強度(received signalstrength indicator,RSSI)的方法實現對空間局部放電的定位。研究較多的RSSI指紋圖定位技術需要建立關于地理位置信息與接收信號強度的特征信息庫，算法上包含離線與在線2個階段，存在現場部署困難，實施較為繁瑣等缺點。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的不足，提供一種基于特高頻幅值強度統計分析的局部放電定位方法，該方法提供了一種低成本的敞開式變電站空間局部放電定位方法。

實現上述目的的一種技術方案是：一種基于特高頻幅值強度統計分析的局部放電定位方法，包括如下步驟：

步驟1，訓練步驟，具體包括如下步驟；

步驟1.1，通過局放測試裝置的局放傳感器對模擬局放源進行檢測；

步驟1.2，對于d個局放傳感器，每次局部放電記錄d個數據，通過該d個數據，統計局部放電位置，記錄為向量x；

步驟1.3，n次放電后形成訓練集D，即為D{(x_i,y_i)|i＝1,2,3…,n}，其中y為標簽向量，與x均為d維向量，y＝{b₁,b₂,...,b_d}，其中b_j∈{1,-1}，1表示視距傳播，-1表示非視距傳播；

訓練集的潛在預測分布由以下公式計算：

Y＝f(X)+ε

上式中，X為n個向量x組成的d×n的矩陣；Y同為n個標簽向量y組成的d×n的矩陣；ε為獨立的高斯隨機變量，服從高斯分布；

同理，設定測試后得到的測試集D*為

Y的先驗分布為：

上式中，m為對稱正定協方差矩陣，記為m＝g(X，X)，其中協方差函數g為：

式中：p和為可以通過最大似然函數logp(y|X,(p,δ²))來優化的超參數；

訓練數據集D和測試數據集D#的聯合先驗分布為：

該式得到了特高頻幅值測量數據的視距傳播的概率；

步驟2，測試步驟，具體包括如下步驟；