[发明专利]一种基于虚拟传感器的局部放电源定位方法

说明书

本发明公开了一种基于虚拟传感器的局部放电源定位方法，其包括步骤：(1)构建光学局部放电仿真指纹库；(2)采构建自适应神经模糊推理系统算法网络，并采用光学局部放电仿真指纹库作为训练集对自适应神经模糊推理系统算法网络进行训练；(3)在局部放电实际检测时，设置A个实际光学传感器和B个虚拟光学传感器，其中将A个实际光学传感器采集的实测局部放电信号输入经过训练的自适应神经模糊推理系统算法网络中，以使其输出B个虚拟光学传感器的预测局部放电信号；(4)由实测局部放电信号和预测局部放电信号构建光学局部放电检测指纹；(5)将所述光学局部放电检测指纹与所述光学局部放电仿真指纹库进行匹配，以得到局部放电源的位置。

技术领域

本发明涉及一种定位方法，尤其涉及一种局部放电源定位方法。

背景技术

众所周知，电力设备的运行状态直接影响着电网的安全稳定和产能效益，为保证电力安全生产，常常需要对电力设备的状态进行检测。其中，局部放电的的定位对于电力设备的故障检测尤为重要。

在针对电力设备的局部放电定位检测中，常常采用光学局放检测的方法进行定位，光学局放检测是一种新型高效的局放检测方法，这种运用光学传感器进行局放源的定位技术，不仅具有较高的定位精度，其同时还具有高灵敏度、抗干扰性强、绝缘性能强的优点。

但是，在现有技术中，基于光学指纹的局放源定位方法通常需要在待测设备的各个角度安装大量的传感器，以进行定位，而大量的传感器安装不仅会大大增加检测成本，还会设置较多的传感器结构，而传感器接口的增多也会加剧设备故障的风险，从而威胁设备的安全稳定运行。

针对现有技术的缺陷与不足，我们改进和扩展了论文的内容来解决这个问题。本发明可以利用数字孪生的思想，在与实际相同的设备模型中模拟局部放电(partialdischarge,PD)源的光辐射分布和众多传感器的检测值。为了减少在实际罐体上安装传感器，可以只选择少量合适的位置来安装实际光学传感器(actual sensor,AS)。

然而，研究发现传感器数量较少会导致指纹定位精度较低，因此本发明提出了一种基于虚拟传感器的局部放电源定位方法，其能够在不增加实际光学传感器的基础上，通过增加虚拟光学传感器(virtual sensor,VS)来弥补定位指纹特征不足而造成的定位精度下降的问题。该局部放电源定位方法操作简单，实施方便，其定位精度较高，具有良好的推广使用前景。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种基于虚拟传感器的局部放电源定位方法，该局部放电源定位方法能够在不增加实际光学传感器的基础上，通过增加虚拟光学传感器来弥补定位指纹特征不足而造成的定位精度下降的问题。该局部放电源定位方法操作简单，实施方便，其定位精度较高，具有十分良好的推广使用前景。

基于上述目的，本发明提出了一种基于虚拟传感器的局部放电源定位方法，其包括步骤：

(1)构建光学局部放电仿真指纹库；

(2)构建自适应神经模糊推理系统算法网络，并采用所述光学局部放电仿真指纹库作为训练集对自适应神经模糊推理系统算法网络进行训练；

(3)在局部放电实际检测时，设置A个实际光学传感器和B个虚拟光学传感器，其中将A个实际光学传感器采集的实测局部放电信号输入经过训练的自适应神经模糊推理系统算法网络中，以使其输出B个虚拟光学传感器的预测局部放电信号；

(4)基于所述实测局部放电信号和预测局部放电信号构建光学局部放电检测指纹；

(5)将所述光学局部放电检测指纹与所述光学局部放电仿真指纹库进行匹配，以得到局部放电源的位置。

在本发明的上述技术方案中，在上述步骤(1)中，本发明可以先搭建与实际设备尺寸完全相同的仿真模型，并在仿真模型内仿真得到设备中任意位置发生局部放电时，传感器所检测接收到的局部放电光辐射信号，同时模拟构建起光学局部放电仿真指纹库。