四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法和裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及仿真領(lǐng)域，具體而言，涉及一種四陣元的傳感器陣列空間位置的確定 方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前，在變壓器局部放電源的定位測(cè)量中，通常采用特高頻定位技術(shù)進(jìn)行定位，其 中，特高頻定位技術(shù)利用四陣元的傳感器陣列檢測(cè)局部放電電磁波信號(hào)，通過(guò)讀取每路信 號(hào)的起始時(shí)刻并做差值，就可以得到三個(gè)相對(duì)傳播時(shí)間值（即傳播時(shí)間差），以此為基礎(chǔ)建 立傳播時(shí)間-距離差方程組，也稱(chēng)時(shí)間差方程組。通過(guò)對(duì)該方程組利用牛頓迭代定位算法 進(jìn)行求解計(jì)算，即可得到放電源的位置坐標(biāo)。
[0003] 然而，通過(guò)理論分析得出，影響定位誤差的因素很多，這些因素包括四個(gè)傳感器的 位置、放電源的位置、傳播時(shí)間測(cè)量誤差等，各因素在不同的組合下對(duì)不同的局部放電點(diǎn)具 有不同的定位效果。單純的通過(guò)理論推導(dǎo)進(jìn)行傳感器陣列布局的研究需要大量復(fù)雜的計(jì) 算，且理論結(jié)果也很難直觀的表征出傳感器陣列布局的優(yōu)劣。
[0004] 發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，在電磁波傳播時(shí)，變壓器鐵心的存在會(huì)對(duì)其造成強(qiáng)烈的畸變和衰減。 如果四陣元的傳感器陣列布局采用空間布置方案時(shí)，則勢(shì)必會(huì)出現(xiàn)某一個(gè)（甚至某幾個(gè)） 傳感器接收的信號(hào)要受到鐵心的影響，此時(shí)該傳感器的首波傳播時(shí)間值會(huì)出現(xiàn)較大的測(cè)量 誤差，從而造成各路傳感器接收信號(hào)之間的傳播時(shí)間差測(cè)量值不正確，容易導(dǎo)致定位失敗。 目前，由于對(duì)四陣元的傳感器陣列空間布置選擇不準(zhǔn)確，導(dǎo)致利用四陣元的傳感器陣列對(duì) 放電源定位失敗的問(wèn)題依然存在，這也使得現(xiàn)有的四陣元的傳感器陣列對(duì)放電源定位的覆 蓋率較低。
[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中四陣元的傳感器陣列對(duì)放電源定位的覆蓋率較低的問(wèn)題，目前尚 未提出有效的解決方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法和裝 置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中四陣元的傳感器陣列對(duì)放電源定位的覆蓋率較低的問(wèn)題。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種四陣元的傳感器陣列空 間位置的確定方法。根據(jù)本發(fā)明的確定方法包括：接收變壓器的仿真參數(shù)，所述仿真參數(shù)用 于在預(yù)設(shè)坐標(biāo)系內(nèi)仿真所述變壓器的模型；獲取四陣元的傳感器陣列中傳感器的多組坐標(biāo) 參數(shù)，其中，所述四陣元的傳感器陣列用于定位所述變壓器的放電源，所述多組坐標(biāo)參數(shù)中 每一組坐標(biāo)參數(shù)對(duì)應(yīng)一種所述四陣元的傳感器陣列的空間位置；根據(jù)所述仿真參數(shù)和所述 多組坐標(biāo)參數(shù)對(duì)所述放電源的定位覆蓋率進(jìn)行仿真計(jì)算，得到多個(gè)仿真結(jié)果，其中，所述多 個(gè)仿真結(jié)果中每一個(gè)仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)一種空間位置的四陣元的傳感器陣列對(duì)所述放電源的 定位覆蓋率；從所述多個(gè)仿真結(jié)果選擇所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié)果；以及將 所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)的空間位置作為所述四陣元的傳感器陣列 的空間位置。
[0008] 進(jìn)一步地，在接收變壓器的仿真參數(shù)之前，所述確定方法還包括：建立坐標(biāo)系，其 中，接收到的多組坐標(biāo)參數(shù)為所述坐標(biāo)系下的多組坐標(biāo)，在獲取四陣元的傳感器陣列中傳 感器的多組坐標(biāo)參數(shù)之后，所述確定方法還包括：將所述多組坐標(biāo)參數(shù)標(biāo)定在所述坐標(biāo)系 上。
[0009] 進(jìn)一步地，在從所述多個(gè)仿真結(jié)果選擇所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié)果 之后，所述確定方法還包括：獲取所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)的所述四 陣元的傳感器陣列的坐標(biāo)參數(shù)；對(duì)獲取的坐標(biāo)參數(shù)中至少一個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整；以及根據(jù)所 述仿真參數(shù)和調(diào)整后的坐標(biāo)參數(shù)對(duì)所述放電源的覆蓋率進(jìn)行仿真計(jì)算。
[0010] 進(jìn)一步地，獲取四陣元的傳感器陣列中傳感器的多組坐標(biāo)參數(shù)包括：按照預(yù)設(shè)的 四陣元的傳感器陣列的多個(gè)位置模型選擇所述多組坐標(biāo)參數(shù)，其中，所述多個(gè)位置模型中 一個(gè)位置模型對(duì)應(yīng)一組坐標(biāo)參數(shù)；以及獲取選擇的多組坐標(biāo)參數(shù)。
[0011] 進(jìn)一步地，多個(gè)位置模型包括：矩形陣列模型、菱形陣列模型、Y形陣列模型。
[0012] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種四陣元的傳感器陣列空 間位置的確定裝置。根據(jù)本發(fā)明的確定裝置包括：接收單元，用于接收變壓器的仿真參數(shù)， 所述仿真參數(shù)用于在預(yù)設(shè)坐標(biāo)系內(nèi)仿真所述變壓器的模型；第一獲取單元，用于獲取四陣 元的傳感器陣列中傳感器的多組坐標(biāo)參數(shù)，其中，所述四陣元的傳感器陣列用于定位所述 變壓器的放電源，所述多組坐標(biāo)參數(shù)中每一組坐標(biāo)參數(shù)對(duì)應(yīng)一種所述四陣元的傳感器陣列 的空間位置；第一計(jì)算單元，用于根據(jù)所述仿真參數(shù)和所述多組坐標(biāo)參數(shù)對(duì)所述放電源的 定位覆蓋率進(jìn)行仿真計(jì)算，得到多個(gè)仿真結(jié)果，其中，所述多個(gè)仿真結(jié)果中每一個(gè)仿真結(jié)果 對(duì)應(yīng)一種空間位置的四陣元的傳感器陣列對(duì)所述放電源的定位覆蓋率；選擇單元，用于從 所述多個(gè)仿真結(jié)果選擇所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié)果；以及確定單元，用于將 所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)的空間位置作為所述四陣元的傳感器陣列 的空間位置。
[0013] 進(jìn)一步地，所述確定裝置還包括：建立單元，用于在接收變壓器的仿真參數(shù)之前， 建立坐標(biāo)系，其中，接收到的多組坐標(biāo)參數(shù)為所述坐標(biāo)系下的多組坐標(biāo)，標(biāo)定單元，用于在 獲取四陣元的傳感器陣列中傳感器的多組坐標(biāo)參數(shù)之后，將所述多組坐標(biāo)參數(shù)標(biāo)定在所述 坐標(biāo)系上。
[0014] 進(jìn)一步地，所述確定裝置還包括：第二獲取單元，用于在從所述多個(gè)仿真結(jié)果選擇 所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié)果之后，獲取所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真 結(jié)果對(duì)應(yīng)的所述四陣元的傳感器陣列的坐標(biāo)參數(shù)；調(diào)整單元，用于對(duì)獲取的坐標(biāo)參數(shù)中至 少一個(gè)坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整；以及第二計(jì)算單元，用于根據(jù)所述仿真參數(shù)和調(diào)整后的坐標(biāo)參數(shù)對(duì) 所述放電源的覆蓋率進(jìn)行仿真計(jì)算。
[0015] 進(jìn)一步地，所述第一獲取單元包括：選擇模塊，用于按照預(yù)設(shè)的四陣元的傳感器陣 列的多個(gè)位置模型選擇所述多組坐標(biāo)參數(shù)，其中，所述多個(gè)位置模型中一個(gè)位置模型對(duì)應(yīng) 一組坐標(biāo)參數(shù)；以及獲取模塊，用于獲取選擇的多組坐標(biāo)參數(shù)。
[0016] 進(jìn)一步地，多個(gè)位置模型包括：矩形陣列模型、菱形陣列模型、Y形陣列模型。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，通過(guò)根據(jù)仿真參數(shù)和多組坐標(biāo)參數(shù)對(duì)放電源的定位覆蓋率進(jìn) 行仿真計(jì)算，得到多個(gè)仿真結(jié)果，從多個(gè)仿真結(jié)果選擇放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié) 果，將放電源的定位覆蓋率最大的仿真結(jié)果對(duì)應(yīng)的空間位置作為四陣元的傳感器陣列的空 間位置，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中四陣元的傳感器陣列對(duì)放電源定位的覆蓋率較低的問(wèn)題， 達(dá)到了提高四陣元的傳感器陣列對(duì)放電源的定位覆蓋率的效果。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí) 施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：
[0019] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法的流程圖；
[0020] 圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的變壓器局部放電區(qū)域的示意圖；
[0021] 圖3a_圖3b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的矩形陣列模型布局的示意圖；
[0022] 圖4a_圖4b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的菱形陣列模型布局的示意圖；
[0023] 圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的菱形陣列模型布局的仿真示意圖；
[0024] 圖6a_圖6b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的Y型陣列模型布局的示意圖；
[0025] 圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的Y型陣列模型布局的仿真示意圖；
[0026] 圖8a-圖8b是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的Y型陣列模型布局坐標(biāo)與覆蓋率的曲線示意 圖；
[0027] 圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例優(yōu)化后的Y型陣列模型布局的仿真示意圖；以及
[0028] 圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的四陣元的傳感器陣列空間位置的確定裝置的示意 圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。
[0030] 為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的 附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是 本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范 圍。
[0031] 需要說(shuō)明的是，本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)"第一"、"第 二"等是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使 用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例。此外，術(shù)語(yǔ)"包括"和 "具有"以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元 的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有 清楚地列出的或?qū)τ谶@些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0032] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法，該方法可以 通過(guò)計(jì)算機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)其功能。
[0033] 圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法的流程圖。 如圖1所示，該確定方法包括步驟如下：
[0034] 步驟S102,接收變壓器的仿真參數(shù)，仿真參數(shù)用于在預(yù)設(shè)坐標(biāo)系內(nèi)仿真變壓器的 模型。
[0035] 變壓器的仿真參數(shù)可以是實(shí)際變壓器為基礎(chǔ)，簡(jiǎn)