一种基于密度聚类的变压器局部放电定位方法及系统技术方案

一种基于密度聚类的变压器局部放电定位方法，包括以下步骤：（1）在变压器箱体外壳上布置8个超声波传感器检测局部放电信号，超声波传感器的输出端经过信号放大器与示波器相连；（2）建立56组求解局部放电位置的定位方程组，并消除二阶项将56组定位方程组从非线性转变为线性；（3）求解56组定位方程组，得到56个样本初值；（4）将56个样本初值分为6类，并对每类中的样本初值求平均值作为该类的定位结果；（5）根据评价指标选取定位误差最小的定位结果作为最优的局部放电源位置。本发明专利技术还包括基于密度聚类的变压器局部放电定位系统。本发明专利技术能有效解决局部放电定位对到达时间差误差敏感的问题，能够实现变压器内局部放电的精确定位。

【技术实现步骤摘要】
一种基于密度聚类的变压器局部放电定位方法及系统
本专利技术属于高电压
，具体涉及一种基于密度聚类的变压器局部放电定位方法及系统。
技术介绍
电网绝大多数故障是由电气绝缘缺陷引起的，局部放电是电气绝缘缺陷产生的一种现象。变压器作为主要设备，其状况直接影响电网的安全运行。局部放电定位检测是变压器绝缘状态评估的重要手段，确定局部放电源的准确位置能更精确地反映设备的绝缘状况并制定维修策略，从而延长设备的使用寿命，保证电网运行的可靠性。变压器局部放电定位的关键是通过到达时间差数据和超声波传感器的坐标建立定位方程组，因此，到达时间差数据是定位中的关键参数，求解定位方程组是局部放电的关键环节。在实际检测中，受检测系统响应速度和噪声干扰因素的影响，获取的到达时间差数据不可避免地存在误差；定位方程组是非线性的，求解非线性方程组复杂困难。这些都会影响变压器局部放电定位的精度。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种通用性强、定位精度高、检修效率高的基于密度聚类的变压器局部放电定位方法及系统。...

【技术保护点】
1.一种基于密度聚类的变压器局部放电定位方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：在变压器箱体外壳上布置8个超声波传感器检测局部放电信号，超声波传感器的输出端经过信号放大器与示波器相连，可以获得到达时间差数据5；/n步骤二：基于到达时间差定位法，任意5个超声波传感器为一组可以建立一个对应的求解局部放电位置的定位方程组，即8个超声波传感器可以建立56组求解局部放电位置的定位方程组，并消除二阶项将56组定位方程组从非线性转变为线性；/n步骤三：使用高斯消去法求解56组定位方程组，得到56个样本初值；/n步骤四：使用密度聚类算法将56个样本初值分为6类，并对每类中的样本初值求平均值作为该类的...

【技术特征摘要】
1.一种基于密度聚类的变压器局部放电定位方法及系统，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：在变压器箱体外壳上布置8个超声波传感器检测局部放电信号，超声波传感器的输出端经过信号放大器与示波器相连，可以获得到达时间差数据5；
步骤二：基于到达时间差定位法，任意5个超声波传感器为一组可以建立一个对应的求解局部放电位置的定位方程组，即8个超声波传感器可以建立56组求解局部放电位置的定位方程组，并消除二阶项将56组定位方程组从非线性转变为线性；
步骤三：使用高斯消去法求解56组定位方程组，得到56个样本初值；
步骤四：使用密度聚类算法将56个样本初值分为6类，并对每类中的样本初值求平均值作为该类的定位结果；步骤五：根据评价指标选取定位误差最小的定位结果作为最优的局部放电源坐标。


2.根据权利要求1所述的基于密度聚类的变压器局部放电定位方法及系统，其特征在于，所述步骤一中，超声波传感器的频率范围为20～100kHz，谐振频率为40kHz；超声波传感器的输出端经过信号放大器后使用信号线与示波器相连，超声波传感器用于检测局部放电信号，示波器用于采集超声波传感器检测到的局部放电信号。


3.根据权利要求1所述的基于密度聚类的变压器局部放电定位方法及系统，其特征在于，所述步骤二中，局部放电位置的定位方程组是指每5个超声波传感器为一组建立一个对应的求解局部放电位置的定位方程组；
假设局部放电源的位置坐标为(x,y,z)，超声波传感器的坐标分别为(xi,yi,zi)(i＝1,2,...,n)，超声波从局部放电源到达第1个超声波传感器所需的时间为T，超声波从局部放电源到第i(i＝2,3,...,n)个传感器与第1个传感器的时间差为Δti1，那么，求解局部放电位置的定位方程组为：



所述步骤二中，消除二阶项是指将定位方程组中各式进行展开作差，当任意5个超声波传感器为一组时，式(1)转换为如下形式：
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：何怡刚，王署东，曹志煌，谢辉，尹柏强，
申请(专利权)人：合肥工业大学，国网安徽省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34