[发明专利]基于矩量法的局放检测多点布局和定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于矩量法的局部放电检测的检测点布局方法，还涉及一种基于矩量法的局部放电检测的多局部放电点定位的方法，属于电力检测分析领域。

背景技术

绝缘事故通常是由微小的局部放电发展而来，局部放电是电力设备绝缘老化的主要原因之一，对局部放电的检测和预防是电力系统在线监测的主要任务之一。由于局部放电受局部放电源所处的设备的位置因素影响极大，因此，局部放电定位技术的准确性极大的影响了设备的实时绝缘状况，并且进一步导致电力系统运行维修策略的制定。

伴随着局部放电所产生的声、光、电、热、磁的物理表现，根据这些物理现象的分析确定局部放电的准确位置，依据以上不同的物理表现发展出了电-声定位法、超声定位法以及电气定位法等定位方法。并且随着相关的领域的工艺技术的发展，新的定位方法也被应用于局放的检测定位，这些方法包括基于相控阵技术的定位法、超高频定位法。应用阵列技术进行局部放电定位研究，采用复合传感器检测接收局部放电产生的超声波和超高频信号，分别通过改变阵列的波束指向完成对空间超声信号的扫描和超声波信号的传播时延来获取信号波的方向和局放点与传感器间的距离，进而实现对于局部放电点的定位。

电力设备在发生局部放电，周围的电气设备为金属结构，当局部放电发生时，由于局部放电会使周围的金属结构发生静电感应和电磁感应，从而导致局部放电所产生的电磁信号在传播的过程中发生畸变，畸变的电磁场波形将对局部放电定位系统对局部放电的定位精度产生很大影响。本发明依据矩量法来分析局部放电检测点布置位置对局部放电空间辐射磁场的影响，为局部放电定位系统中检测点的布置及局部放电定位系统定位精度的提高提供理论指导。矩量法可以应用于求解空间任意复杂的电磁场问题，包括任意边界条件的电磁场问题，这样对于电力系统中任意区域的任意位置布置局部放电检测装置的空间辐射磁场都能采用矩量法进行有效的计算，根据计算结果进而找到局部放电检测点的适宜的安装点。采用算子化表示局部放电的空间辐射磁场，矩量法将算子方程化为矩阵方程，然后求解该矩阵方程，这样的求解方法基于严格的积分方程方法，无需对传播空间进行网格划分，大大简化了操作，因而，大大简化了局部放电的检测点布置。

并且，在采用阵列技术进行局部放电定位的时候，如果阵列检测点数目多，那么对于局部放电检测的结果就会方向性好、定位精度高，但是，检测点阵列的数目会导致检测系统采集系统的模块和后续信息处理模块的电路过于复杂，极大的增加了检测的成本；而如果阵列检测点数目少，则会产生定位精度不高的结果。因此，在工程实际中极需要对检测点的布置进行优化。

本专利首先应用矩量法对局放的检测点进行布置，在确定了局放的检测点之后，采用多个检测点对局放点进行检测，通过仿真计算得出检测点在位于不同位置时受位置影响的相关规律，为检测点的布置提供理论依据。对局部放电进行定位，该方法具有定位精度高定位目标局部放电源多的特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于矩量法的局部放电检测点的布局方法，具有较高的灵敏度，可以具体指出局放检测点的布置位置，特别适用于在对变压器、发电机绕组、电缆、高压开关柜等高压设备局部放电定位时检测装置的布置，解决背景技术中存在的问题。

本发明所采用的技术方案是：基于矩量法的局部放电检测的多点定位方法，根据所述的矩量法中各检测接收装置接收的局部放电信号的物理量差值，建立关于局部放电各放电点的位置的非线性方程，求解此局部放电点的非线性方程。

本发明采用矩量法求解局部放电本体辐射磁场，根据不同局部放电检测点布置方案的局部放电本体辐射磁场计算结果，确定局部放电检测点的布置方案，根据局部放电检测点布置方案布置局部放电检测点，通过所布置的局部放电检测点对电力装置的局部放电进行检测定位。

采用矩量法求解局部放电空间辐射磁场问题的步骤如下：

S1:建立局部放电空间辐射磁场算子方程L(f)＝g，通过算子方程来描述局部放电区域的空间辐射磁场。

S2:离散化过程，离散化过程将算子方程转化为代数方程，这样将简化局部放电区域的空间辐射磁场的求解过程。

S2.1在算子L的定义域内适当选择一组线性无关的基函数f₁，f₂，...，f_n

S2.2将未知函数f(x)表示为该组基的线性组合，并取有限近似项