[发明专利]一种基于特高频幅值强度统计分析的局部放电定位方法

说明书

本发明的一种基于特高频幅值强度统计分析的局部放电定位方法，先根据传感器阵列接收到的模拟局放特高频信号幅值信息进行统计分析，给出视距传播和非视距传播的临界概率值；然后在实际监测中通过将监测信号输入训练集进行局部放电源的定位。本方法成本低，定位准确可靠。

技术领域

本发明涉及一种用于局放定位领域的基于特高频幅值强度统计分析的局部放电定位方法。

背景技术

局部放电现象，主要指的是高压电气设备。据电网统计，局部放电是造成高压电气设备最终发生绝缘击穿的重要原因，也是绝缘劣化的重要标征。

局部放电全站特高频监测技术较多地采用到达时间(Time of Arrival,TOA)，或到达时间差(Time Difference of Arrival,TDOA)等基于时延序列的局部放电源定位方法。TOA方法是根据信号传播的发射、接收的时间和速度来计算发射、接收节点之间的距离，要求信号能保持精确同步；TDOA方法是发射节点同时发射两种不同传播速度的信号，然后通过信号到达的时间差来计算传播距离。时差定位法要求高速同步采样系统支持(GHz采样频率和ns级同步精度)，硬件成本高昂且算法实现较为困难。

另一类局放监测定位方法是基于特高频信号接收幅值强度(received signalstrength indicator,RSSI)的方法实现对空间局部放电的定位。研究较多的RSSI指纹图定位技术需要建立关于地理位置信息与接收信号强度的特征信息库，算法上包含离线与在线2个阶段，存在现场部署困难，实施较为繁琐等缺点。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足，提供一种基于特高频幅值强度统计分析的局部放电定位方法，该方法提供了一种低成本的敞开式变电站空间局部放电定位方法。

实现上述目的的一种技术方案是：一种基于特高频幅值强度统计分析的局部放电定位方法，包括如下步骤：

步骤1，训练步骤，具体包括如下步骤；

步骤1.1，通过局放测试装置的局放传感器对模拟局放源进行检测；

步骤1.2，对于d个局放传感器，每次局部放电记录d个数据，通过该d个数据，统计局部放电位置，记录为向量x；

步骤1.3，n次放电后形成训练集D，即为D{(x_i,y_i)|i＝1,2,3…,n}，其中y为标签向量，与x均为d维向量，y＝{b₁,b₂,...,b_d}，其中b_j∈{1,-1}，1表示视距传播，-1表示非视距传播；

训练集的潜在预测分布由以下公式计算：

Y＝f(X)+ε

上式中，X为n个向量x组成的d×n的矩阵；Y同为n个标签向量y组成的d×n的矩阵；ε为独立的高斯随机变量，服从高斯分布；

同理，设定测试后得到的测试集D*为

Y的先验分布为：

上式中，m为对称正定协方差矩阵，记为m＝g(X，X)，其中协方差函数g为：

式中：p和为可以通过最大似然函数logp(y|X,(p,δ²))来优化的超参数；

训练数据集D和测试数据集D#的联合先验分布为：

该式得到了特高频幅值测量数据的视距传播的概率；

步骤2，测试步骤，具体包括如下步骤；