[发明专利]基于SSA寻优的变压器特高频局放定位方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于SSA寻优的变压器特高频局放定位方法及系统，属于电力设备故障定位技术领域，方法包括以下步骤：采集变压器局放UHF信号，并对变压器局放UHF信号进行降噪处理；对降噪处理后的变压器局放UHF信号进行互相关计算，确定UHF信号时差；建立局放源目标函数约束方程，代入UHF信号时差并用SSA算法求解得到多个定位解；利用K‑means算法对得到的定位解进行聚类分析，得到聚类中心；利用SSA算法计算到所述聚类中心距离之和最小的最优解，得到变压器特高频局放源定位点。本发明提高了局部放电的定位精度，方便了工作人员快速找到设备故障位置，从而了保障配电网络的安全。

技术领域

本发明涉及一种基于SSA(Sparrow Search Algorithm,麻雀搜索算法)寻优的变压器特高频局放定位方法及系统，属于电力设备故障定位技术领域。

背景技术

随着电力系统规模的日益发展，对各种电力设备的安全运行和供电可靠性的要求越来越高。电力设备在电网中起重要的作用，其安全稳定运行对保证电网结构的完整性起着决定性作用。近年来，随着国家工业化进程的逐步深入，大量的各种设备催生出强大的用电量，保障配电网络的安全，同时及时找到故障位置就显得尤为重要。

变压器是电力系统中最为重要的设备之一，是保证电力系统安全、可靠、经济、优质运行的关键。绝缘自然老化、环境条件恶劣和运行负荷过高等因素都可诱发电力变压器的故障，造成严重的社会经济损失，特别是局放故障将严重影响变压器的运行安全。局部放电PD（Partial Discharge）是变压器绝缘劣化的主要原因，若不及时发现并采取检修措施，将加速变压器绝缘老化，可能导致绝缘击穿从而造成重大电力事故。研究表明，变压器绝缘的劣化程度不仅与局部放电类型、放电量、放电重复率有关，还与放电位置有关，局部放电定位有利于更精确地反映变压器绝缘状况并采取更高效的检修策略。

局部放电定位属于无线定位技术，其算法原理可分为基于信号接收强度（RSSI）、基于信号到达角度（AOA）和基于信号传输时间（TOF）3种。其中，基于 TOF 原理一类中的基于到达时间差 TDOA（Time Difference Of Arrival）的定位算法原理简单，应用最为广泛。特高频法（Ultra High Frequency, UHF）作为局放检测的有效手段，在变压器、气体绝缘变电站（GIS）等设备的局放检测中广泛应用。基于UHF定位的常用方法主要有：基于到达时间差TDOA和基于信号接收幅值强度（received signal strength indicator, RSSI）。TDOA法是通过布置特高频传感器阵列，根据信号到达传感器阵列的时间差，通过一定的方法解出局放源的坐标。但是，上述局部放电定位方法的定位精度低，无法及时准确地找到故障位置，导致配电网络的安全得不到有效保障。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于SSA寻优的变压器特高频局放定位方法及系统，能够提高局部放电的定位精度，及时准确地找到故障位置，从而保障配电网络的安全。

本发明解决其技术问题采取的技术方案是：

第一方面，本发明实施例提供的一种基于SSA寻优的变压器特高频局放定位方法，包括以下步骤：

采集变压器局放UHF信号，并对变压器局放UHF信号进行降噪处理；

对降噪处理后的变压器局放UHF信号进行互相关计算，确定UHF信号时差；

建立局放源目标函数约束方程，代入UHF信号时差并用SSA算法求解得到多个定位解；

利用K-means算法对得到的定位解进行聚类分析，得到聚类中心；

利用SSA算法计算到所述聚类中心距离之和最小的最优解，得到变压器特高频局放源定位点。

作为本实施例一种可能的实现方式，所述采集变压器局放UHF信号，包括：

以菱形方位布置4个特高频智能感知传感器，利用特高频智能感知传感器采集变压器局部放电UHF信号。