[发明专利]一种精确获得局部放电特高频信号时差的方法

摘要

本发明公开了一种精确获得局部放电特高频信号时差的方法，包括步骤：(1)采用特高频传感器阵列采集局部放电特高频信号的实测值，该特高频传感器阵列具有若干个特高频传感器；(2)采用线性预测方法获得局部放电特高频信号的线性预测值；(3)基于线性预测值和与该线性预测值对应的实测值，获得线性预测误差；(4)采用幂定律对线性预测误差进行处理，以获得预测改进值；(5)基于特高频传感器对应的预测改进值，获得相关函数Rij(l)；(6)获得Rij(l)的最大值所对应变量l，该变量l则为第i个特高频传感器和第j个特高频传感器测得的局部放电特高频信号的时差。此外，本发明还公开了一种对特高频局部放电进行精确定位的方法。

主权项

1.一种精确获得局部放电特高频信号时差的方法，其特征在于，包括步骤：

(1)采用特高频传感器阵列采集局部放电特高频信号的实测值，所述特高频传感器阵列具有若干个特高频传感器；

(2)采用线性预测方法获得局部放电特高频信号的线性预测值；

(3)基于所述线性预测值和与该线性预测值对应的实测值，获得线性预测误差；

(4)采用幂定律对线性预测误差进行处理，以获得预测改进值；

(5)基于各不同的特高频传感器对应的所述预测改进值，获得相关函数R_ij(l)：

式中，g_i(k)表示第i个特高频传感器的预测改进值中的第k个采样点的采样值，g_j(k‑l)表示第j个特高频传感器的预测改进值中的第k‑l个采样点的采样值，s表示实测的局部放电特高频信号的长度，l为变量；R_ij(l)表示将第i个特高频传感器和第j个特高频传感器在间隔l个采样点处的的预测改进值相乘并相加，以最终获得以l为变量的函数值，R_ij(l)的函数值的大小表征第i个特高频传感器和第j个特高频传感器测得的两路局部放电特高频信号在不同的采样间隔l下的相关度；

(6)获得R_ij(l)的最大值所对应的变量l，该变量l则为第i个特高频传感器和第j个特高频传感器测得的局部放电特高频信号的时差。

2.如权利要求1所述的精确获得局部放电特高频信号时差的方法，其特征在于，所述步骤(2)获得采用线性预测方法获得局部放电特高频信号的线性预测值包括步骤：设x(n)是局部放电特高频信号中第n个采样点的实测值，x(n‑m)表示局部放电特高频信号中第n‑m个采样点的实测值，则局部放电特高频信号中第n个采样点的线性预测值通过下式预测得到：

式中，p为预测器的阶数，p≥5；a_m是选取的预测系数，预测系数被选取为使得线性预测误差e(n)最小。

3.如权利要求2所述的精确获得局部放电特高频信号时差的方法，其特征在于，在所述步骤(2)中，预测器的阶数p被选为5，预测系数a_m则被选取为a₁＝0.45，a₂＝0.25，a₃＝0.15，a₄＝0.1，a₅＝0.05。

4.如权利要求2所述的精确获得局部放电特高频信号时差的方法，其特征在于，在所述步骤(3)中，所述线性预测误差e(n)通过下述获得：

5.如权利要求4所述的精确获得局部放电特高频信号时差的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，按照下式采用幂定律对线性预测误差e(n)进行处理：

式中，g(n)表示线性预测误差e(n)在应用幂定律之后的改进值，其被称为预测改进值；K为选取的常数。

6.如权利要求5所述的精确获得局部放电特高频信号时差的方法，其特征在于，在所述步骤(4)中，常数K取50。

7.一种对特高频局部放电进行精确定位的方法，其特征在于，包括步骤：

(1)采用如权利要求1‑6中任意一项所述的方法获得不同的特高频传感器测得的局部放电特高频信号的时差；

(2)基于局部放电特高频信号的时差和各特高频传感器的位置坐标，列出特高频局部放电源的位置坐标方程，以对特高频局部放电源的位置进行精确定位。

8.如权利要求7所述的对特高频局部放电进行精确定位的方法，其特征在于，所述特高频传感器阵列具有至少4个特高频传感器，所述特高频局部放电源的位置坐标方程为：

式中，(x,y,z)表示特高频局部放电源的位置坐标，至少4个特高频传感器放置在同一水平面上，因此z＝0，四个特高频传感器的坐标分别为S₁(d₁,d₂,0)、S₂(‑d₁,d₂,0)、S₃(‑d₁,‑d₂,0)、S₄(d₁,‑d₂,0)，c为光速，t₂₁、t₃₁、t₄₁分别为特高频传感器S₂与S₁、S₃与S₁、S₄与S₁之间的所述时差，t₁表示局部放电信号从发生到传播到特高频传感器S₁的时间，t₁+t₂₁、t₁+t₃₁和t₁+t₄₁分别表示局部放电信号从发生到传播到特高频传感器S₂、S₃和S₄的时间。