[发明专利]一种基于截断奇异值分解的GIS局部放电定位方法

说明书

一种基于截断奇异值分解的GIS局部放电定位方法，包括以下步骤：S1：建立基于到达时间差局部放电定位的数学模型；S2：通过球面转换方法获得线性定位方程组PX＝Q；S3：对线性定位方程组PX＝Q作集中化预处理，得到集中化后的定位方程组PX＝Q′；S4：应用主元三角分解方法对矩阵P实现分解计算，获取矩阵P的等价矩阵P′；S5：将矩阵P′代入定位方程组PX＝Q′，得到等价线性方程组：P′X＝Q′；S6：对矩阵P′作奇异值分解，获得矩阵P′的两个正交矩阵U＝(u₁,…,u_n)与V＝(v₁,…,v_n)，并设计滤波因子f_i；S7：应用截断奇异值分解方法对P′X＝Q′求解。本发明对GIS中PD信号定位可靠有效，定位精度高。

技术领域

本发明涉及高电压领域中GIS局部放电定位技术，具体是涉及一种基于截断奇异值分解的GIS局部放电定位方法。

背景技术

GIS设备中的局部放电(Partial Discharge,PD)是绝缘缺损裂化的主要原因，PD是设备故障的预兆与重要现象。对PD信号进行有效检测与处理获取有效信息，对设备状态有效评估显得非常迫切重要。通过传感技术获取PD有用信息对PD源进行有效定位，可以对故障点及时报警与评估，进而保证GIS设备的正常稳定运行。所以电力设备中的均放电的识别与定位对电力变换与系统的安全与稳定运行意义重大。

在GIS电力设备的PD信号检测中，通常采用化学分析检测方法与光检测法。化学分析检测方法一般是通过对GIS内部的气体组成进行离线检测分析，从而推断PD的成因。该技术检测成本高，分析难度大。基于光检测的方法主要是利用气体放电理论，利用GIS内部离子的复合会激发出不同频率的光谱成分。基于光检测的方法容易出现监测死角，需要大量传感器，也很难对已运行的GIS设备进行PD在线监测。基于超声波方法原理简单便于安装，且具有抗电磁干扰能力强、检测成本低的特点。当下，基于超声波的PD检测方法大多利用的构建非线性方程进行模型搭建，最终通过求解非线性方法组达到定位PD源的目的。而在求解非线性方程组时求解过程复杂计算难度大。在复杂的环境中放电信号极易混入噪声等信号，使得最终求解的结果存在不一致性，甚至出现多个定位点的现象，最终导致测量的不确定性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服上述背景技术的不足，提供一种基于截断奇异值分解的GIS局部放电定位方法，对GIS中PD信号定位可靠有效，定位精度高。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是，一种基于截断奇异值分解的GIS局部放电定位方法，包括以下步骤：

S1：建立基于到达时间差局部放电定位的数学模型；

S2：通过球面转换方法获得线性定位方程组PX＝Q；

S3：对线性定位方程组PX＝Q作集中化预处理，得到集中化后的定位方程组PX＝Q′；

S4：应用主元三角分解方法对矩阵P实现分解计算，获取矩阵P的等价矩阵P′；

S5：将矩阵P′代入定位方程组PX＝Q′，得到等价线性方程组：P′X＝Q′；

S6：对矩阵P′作奇异值分解，获得矩阵P′的两个正交矩阵U＝(u₁,...,u_n)与V＝(v₁,...,v_n)，并设计滤波因子f_i；

S7：应用截断奇异值分解方法对P′X＝Q′求解。

进一步，所述步骤S1中，建立基于到达时间差局部放电定位的数学模型的方法如下：