[发明专利]基于时延误差随机模拟与统计分析的局部放电定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统高电压与绝缘技术，特别是一种基于时延误差随机模拟与统计分析的局部放电定位方法。 

背景技术

绝缘故障是电力设备在运行中最主要的可能故障之一，电力设备发生绝缘故障前，一般都会有一个逐渐发展的局部放电过程，最终导致绝缘击穿。如果在这个过程能够对运行设备进行局部放电监测和诊断，及时发现局部放电信号，提前对缺陷进行处理，就能有效避免绝缘击穿故障的发生。对局部放电位置的定位，也有助于制定更有针对性的检修处理方案，减少停电时间，提高检修效率。局部放电是导致电力变压器绝缘劣化和引起电力系统事故的重要原因，因此局部放电现象的检测和定位是非常重要的。在确定变压器内部存在局部放电后，快速准确地对局放源定位，这对于迅速排除故障、保障电力系统正常运行具有重要意义。 

局部放电可通过超声波、电气参数常量和特高频电磁波等多种方法检测。这些方法都可用来做局放定位。特高频（UHF）电磁波法是局部放电检测的一种新方法，该方法通过UHF传感器天线接收局部放电发生过程中辐射的特高频电磁波(300～3000MHz)信号来检测局部放电。特高频法的优点为：检测频段较高，可以有效地避开常规局部放电测量中的电晕、开关操作等多种电气干扰；检测频带宽，所以其检测灵敏度很高，且已知电磁波在空气中的传播速度近似光速，可以利用天线位置和信号间的时差来计算局部放电的位置。 

在变压器局部放电特高频定位的多传感器时间差测量中存在误差，在使用牛顿迭代解时间差方程组时，可能会出现震荡不收敛和局部收敛的情况，这往往影响时间差方程组解的准确性。 

利用全向天线阵列采集放电源发出的电磁波信号来实现放电源的定位。在变电站以平面矩形排列方式放置一4元特高频（UHF）天线阵列，定位模型采用平面双曲线定位模型。假设4个天线坐标分别(x₁，y₁)、(x₂，y₂)、(x₃，y₃)、(x₄，y₄)，对于二维平面上任意一点放电源P(x，y)的局部放电，电磁波到达4个天线存在时 间差t_ij(i，j=1，2，3，4)，如下式（1）： 

t_ij＝t_i-t_i………………………………（1） 

式中t_i表示电磁波从放电源到达第i个天线所需的传播时间，由空间几何分析，可知如下式（2）: 

d1-d2=vt12d4-d3=vt43d1-d4=vt14d2-d3=vt23···(2)]]>