[发明专利]一种孤岛移动式电力系统健康状态监测传感器部署方法

说明书

本发明公开一种孤岛移动式电力系统健康状态监测传感器部署方法，其特征在于，包括如下两大步骤：步骤1、面向孤岛移动式电力系统的传感器部署步骤；步骤2、基于欠定复数盲源分离的孤岛移动式电力系统健康状态信号分离实现步骤。与现有技术相比，本发明提供的孤岛移动式电力系统健康状态监测传感器部署方法，全面反映电力系统健康状态的信息能从更少传感器中获取，并解决移动载体机舱空间有限与采集电力系统工作数据需要装置过多传感器之间的矛盾。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，确切地说是指一种孤岛移动式电力系统健康状态监测传感器部署方法。

背景技术

国内外关于电力系统健康状态监测传感器部署方法方面的研究主要有两类：一类是Shafaq B.C.，Juan E.T.和李强懿等研究的无线传感器网络的传感器部署方法，无线传感器网络所要部署的传感器节点仅能采用供电方式的能量非常有限，然而传感器节点的能量又决定着无线传感器网络的性能和使用寿命，这类传感器部署策略仅考虑如何有效利用有限的能量来最大限度地延长网络的寿命，而没有考虑传感器所能部署的实际几何位置；另一类是Krause A.，Stolkin R.和Martin W.N.等研究的基于最佳部署几何位置的传感器部署方法，这类的传感器部署策略能为传感器选定最佳的几何位置，但它们没有考虑部署的传感器能传输的信息量。由于孤岛移动式电力系统的工作空间如船舶和飞机机舱特殊的环境，采集监测孤岛移动式电力系统健康状态的传感器部署方法不仅要根据选定的传感器数量和类型在有限的空间内为每个传感器选定最佳的几何位置，还要使选定部署方案中的传感器传输的信息量达到最大。为此，存在移动载体机舱空间有限与采集电力系统工作数据需要装置过多传感器之间的矛盾。

发明内容

针对上述缺陷，本发明解决的技术问题在于提供一种孤岛移动式电力系统健康状态监测传感器部署方法，全面反映电力系统健康状态的信息能从更少传感器中获取，并解决移动载体机舱空间有限与采集电力系统工作数据需要装置过多传感器之间的矛盾。

为了解决以上的技术问题，本发明提供的一种孤岛移动式电力系统健康状态监测传感器部署方法，包括如下两大步骤：

步骤1、面向孤岛移动式电力系统的传感器部署步骤；其中，步骤1分为如下步骤完成：

S11、根据孤岛移动式电力系统健康状态演变以及状态的形成机理和应力分析模型，构建反映电力系统基本部件的物理信号、子系统工作状态和整体系统健康状态三者之间的逻辑关系的逻辑树；

S12、根据健康状态演变时反应敏感牡蛎信号是否采集的原则，得到不同采集物理信号的组合方案；

S13、选定传感器类型和数量，根据孤岛移动式电力系统的具体工作环境的特征，确定传感器可能部署的位置；

S14、根据步骤S13给定的传感器类型、数量和可能部署的位置进行排列组合得到不同的候选部署方案；

S15、根据蒙特卡罗样本抽取方法利用仿真软件产生孤岛移动式电力系统不同工作状态下基本部件的模拟信号，并以部件的物理信号能否反映子系统状态和整体系统健康状态为依据，统计步骤S12不同采集方案出现的频率及计算出相应的出现概率；

S16、以步骤S11构建的逻辑树和贝叶斯理论为推理机，计算步骤S14所有部署方案中所需传感器对应的出现概率；

S17、计算步骤S14每种部署方案中传感器所能传输反映电力系统健康状态信息量的熵值，该熵值为每种部署方案中所有传感器所能传输信息量的数学期望值；

S18、以步骤S17计算的熵值最大为原则，确定出最优的传感器部署方案；

步骤2、基于欠定复数盲源分离的孤岛移动式电力系统健康状态信号分离实现步骤；其中，其中步骤2分为如下步骤完成：

S21、对传感器采集信号进行时-频变换，获得这些信号的复数形式；