[发明专利]一种基于概率假设密度滤波器的配电柜局部放电定位方法

说明书

本发明公开了一种基于概率假设密度滤波器的配电柜局部放电定位方法，包括如下步骤：(1)应用超声波传感器对多个局部放电点进行观测，获取配电柜的局部放电点的位置量测信息；(2)运用概率假设密度(PHD)滤波的思想对局部放电点状态随机集的概率假设密度进行预测和更新；(3)提取多局部放电点状态估计。本发明采用概率假设密度滤波算法定位配电柜局部放电点的位置，从而能够准确地在复杂噪声环境中对数目和状态均随机的局部放电点进行定位。本发明具有响应速度快，定位准确度高等优点。

技术领域

本发明涉及配电柜局部放电定位领域，具体涉及一种基于概率假设密度滤波器的配电柜局部放电定位方法。

背景技术

配电柜是电力系统中的关键设备，在电力系统中扮演着重要的角色，对于现代电力系统而言，保障配电柜安全稳定运行至关重要。而局部放电是造成配电柜绝缘故障的主要原因，对局部放电点进行快速精准定位可以在一定程度上避免重大事故的发生。

从现有的配电柜局部放电点检测与定位技术来看，超声波局部放电检测及定位技术是较为可靠和行之有效的手段，但是由于配电柜的局部放电点的数目与状态在每个时刻点是随机的，而且配电柜存在较大噪声，局放点的检测存在某时刻漏检或虚警的情况，除此之外，配电柜中长时间能量积累的局放点附近区域会出现新的局放点(衍生局放点)，目前已有的局部放电点检测与定位技术无法解决此类问题。

发明内容

本发明是针对现有的配电柜局部放电点检测与定位方法存在的不足，将概率假设密度(Probability Hypothesis Density,PHD)滤波算法应用在局部放电点的定位，设计了一种基于概率假设密度滤波器的配电柜局部放电定位方法，实现在复杂噪声环境下对于配电柜局部放电点的快速精准定位。

本发明的原理：局部放电点状态分为存活、衍生、新生、消亡四种形态，以超声波定位为例，传感器可以得到局部放电点的位置量测信息，通过预测和更新得到某时刻每种形态的PHD，再选用某些准则提取多局部放电点状态估计，得到局放点的状态值。

一种基于概率假设密度滤波器的配电柜局部放电定位方法，其具体步骤如下：

S1，采集并初步处理局部放电信号，通过局部放电检测装置采集配电柜中的局部放电信号，经过处理之后得到局部放电点的位置量测信息。局部放电点状态集其中M(k)是局部放电点个数，x_k为某一时刻局部放电点状态；局部放电点量测集其中N(k)是量测个数，z_k为某一时刻量测状态。

S2，运用一种基于概率假设密度滤波器的配电柜局部放电定位方法对局部放电点的量测数据进行分析，得到定位结果。

S2.1，附加线性高斯条件，应用概率假设密度滤波的方法对局部放电点状态随机集的概率假设密度进行预测和更新；

假设k-1时刻的后验强度为高斯混合形式

则k时刻预测方程为

D_k|k-1(x)＝D_s,k|k-1(x)+D_β,k|k-1(x)+Υ_k(x)

其中，

对于新产生的局放点，新产生的局放点的强度由量测驱动，

假设k时刻的预测为D_k|k-1(x)，而k时刻又得到了一个新的观测集Z_k＝{z₁,z₂,…,z_k}，则k时刻数据更新后的概率假设密度为

其中，