[发明专利]一种隧道输电线路磁传感器阵列的优化方法、系统及设备

权利要求书

1.一种隧道输电线路磁传感器阵列的优化方法，其特征在于，包括：

基于非接触测量方式确定电流测量误差与磁场干扰的关系模型；所述电流测量误差与磁场干扰的关系模型中包括电磁关系系数矩阵；

确定磁传感器阵列测点坐标的取值范围；

以所述电磁关系系数矩阵的条件数最小为目标构建目标函数，并将所述磁传感器阵列测点坐标的取值范围作为所述目标函数的约束条件；

采用差分进化算法对所述目标函数进行求解，得到最佳磁传感器阵列测点坐标；所述最佳磁传感器阵列测点坐标为磁场干扰对电流测量误差影响最小的磁传感器阵列测点坐标。

2.根据权利要求1所述的隧道输电线路磁传感器阵列的优化方法，其特征在于，所述电流测量误差与磁场干扰的关系模型的表达式为：

其中，D为电磁关系系数矩阵，I为电流向量，为磁场向量，ΔI为电流测量误差，为磁场干扰。

3.根据权利要求1所述的隧道输电线路磁传感器阵列的优化方法，其特征在于，所述电磁关系系数矩阵的表达式为：

其中，D为电磁关系系数矩阵，μ为真空磁导率，r_ij为第i个磁传感器所在位置到第j相相电流的垂直距离，θ_ij为第i个磁传感器测量方向与第j相相电流在第i个磁传感器所在位置的磁场方向的夹角，i＝1,2,...,q，j＝1,2,...,q，q为磁传感器阵列中的磁传感器总数，且磁传感器阵列中的磁传感器总数等于相电流的总相数。

4.根据权利要求3所述的隧道输电线路磁传感器阵列的优化方法，其特征在于，第i个磁传感器所在位置到第j相相电流的垂直距离的表达式为：

第i个磁传感器测量方向与第j相相电流在第i个磁传感器所在位置的磁场方向的夹角的表达式为：

其中，x_i为第i个磁传感器测点的横坐标，X_j为第j相相电流所在电缆位置的横坐标，y_i为第i个磁传感器测点的纵坐标，Y_j为第j相相电流所在电缆位置的纵坐标，θ_i为第i个磁传感器测量方向与x轴的夹角。

5.根据权利要求1所述的隧道输电线路磁传感器阵列的优化方法，其特征在于，确定磁传感器阵列测点坐标的取值范围，具体包括：

确定隧道输电线路的电缆排列方式和电缆位置坐标；

根据所述电缆排列方式和所述电缆位置坐标确定磁传感器阵列测点坐标的取值范围。

6.根据权利要求5所述的隧道输电线路磁传感器阵列的优化方法，其特征在于，所述电缆排列方式包括：水平排列、竖直排列和三角排列；

当所述电缆排列方式为水平排列时，根据所述电缆位置坐标从电缆上方空间位置确定磁传感器阵列测点坐标的取值范围；

当所述电缆排列方式为竖直排列时，根据所述电缆位置坐标从两侧电缆之间的空间位置确定磁传感器阵列测点坐标的取值范围；

当所述电缆排列方式为三角排列时，根据所述电缆位置坐标从电缆上方空间位置确定磁传感器阵列测点坐标的取值范围。