[发明专利]一种GIL监测传感器的优化布置方法和系统

说明书

本申请公开了一种GIL监测传感器的优化布置方法和系统，所述方法包括根据GIL拓扑结构和线路长度，构建GIL系统数学模型；计算GIL系统数学模型中每一线路区段对所有节点的放电临界点值，对应的放电点位置即为放电临界点；根据放电临界点值，判断GIL系统是否存在监测盲区；若存在监测盲区，则在所有节点上安装监测传感器，否则构建并求解监测传感器优化布置目标函数，得到安装监测传感器的节点位置。本发明可优化GIL系统监测传感器的布置，满足监测传感器布置需要的最大经济性和可监测性，为GIL监测传感器优化布置策略提供了理论依据，具有较强的工程实用性。

技术领域

本发明属于GIL监测技术领域，涉及一种GIL监测传感器的优化布置方法和系统。

背景技术

GIL(Gas Insulated transmission Line，气体绝缘输电线路)以其具有高电压、大电流、结构紧凑、布置方式灵活、稳定运行、使用寿命长、技术指标优越且不受外界影响等优点，已经广泛的应用在国内外电力系统中。

GIL系统模块化的结构设计使其安装工艺复杂，发生故障时，抢修工作量大，停电时间长。根据故障案例的统计，因金属颗粒引发的绝缘故障在GIL故障中占有很大比例，因此对GIL中的金属颗粒进行准确监测具有非常重要的现实意义。

现有GIL中金属颗粒的监测方法基本都是通过在GIL外壳上安装监测传感器，通过监测传感器接受到的信号进行综合诊断。为了保证监测的准确性，往往需要布置非常多的监测传感器，经常出现监测传感器监测范围重叠的情况，甚至有些监测传感器的安装毫无作用，造成了很大的经济损失。因此，在保证系统监测的准确性和可监测性的前提下，如何确定监测传感器的数量和安装位置是现阶段GIL监控系统急需解决的问题。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种GIL监测传感器的优化布置方法和系统，满足监测传感器布置需要的最大经济性和可监测性，具有较强的工程实用性。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

一种GIL监测传感器的优化布置方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1：根据GIL拓扑结构和线路长度，构建GIL系统数学模型；

步骤2：计算GIL系统数学模型中每一线路区段对所有节点的放电临界点值，对应的放电点位置即为放电临界点；

步骤3：根据步骤2得到的放电临界点值，判断GIL系统是否存在监测盲区；

若存在监测盲区，则在所有节点上安装监测传感器，否则执行步骤4；

步骤4：构建并求解监测传感器优化布置目标函数，得到安装监测传感器的节点位置。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，步骤1中，对GIL系统中各个节点进行编号，结合GIL系统中节点间的拓扑关系和线路长度绘制GIL系统的无向图，作为GIL系统数学模型。

优选地，步骤2中，线路区段l上的第k个节点所对应的放电临界点值的计算方法为：

其中，L_l为线路区段l的长度，为线路区段l始端i到第k个节点的最短距离，线路区段l末端j到第k个节点的最短距离。

优选地，步骤3中，对于任一线路区段，若其最小和最大放电临界点值均分别为0和1，则GIL系统不存在监测盲区，否则GIL系统存在监测盲区。

优选地，步骤4中，假设放电临界点将线路区段l分解成R个小区段，将这R个小区段看作新的线路区段，那么线路区段l的监测传感器优化布置目标函数为：