CN108152687B - 一种利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用时间反演的电力变压器局部放电定位方法，首先对测量的电力变压器局部放电数据进行时间反演处理，然后依据时间反演超声波信号确定电力变压器局部放电超声的波达方向，再沿局部放电超声的波达方向搜索确定电力变压器局部放电位置，这样不仅可以极大减小搜索范围、大大缩短电力变压器局部放电位置搜索所需时间，可以提高电力变压器局部放电位置的测量效率和定位精度。

Description

一种利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法

技术领域

本发明属于电通信诊断技术领域，涉及电力变压器运行中的局部放电诊断技术，尤其涉及一种利用超声反演的电力变压器局部电定位方法。

背景技术

电力变压器是用来将某一数值的交流电压(电流)变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压(电流)的设备，其是保证电力系统正常可靠运行的重要组成部分。

随着经济的发展、人民生活水平的提高，用电量不断增加，需要大量的电力变压器投入电力系统的运行。但是，由于制作工艺以及长期处在不同的运行工况下的影响，电力变压器往往会在局部区域产生绝缘缺陷，如果不对电力变压器的局部缺陷进行处理，电力变压器局部缺陷在强电场的作用下就会迅速发展，产生局部放电现象，最终导致电力变压器绝缘的失效，从而使电力变压器的维修更加困难，甚至直接报废，导致大量的人力、财力浪费。此外，由于电力变压器结构复杂，如果无法预先知道电力变压器局部放电的位置，将会在电压变压器检修时浪费大量的时间进行局部放电位置的定位，从而大大延长检修周期，降低供电可靠性。

现有比较成熟的电力变压器局部放电定位方法，如(1)申请号为200910175252.7的专利申请文件公开的变压器局部放电的相控超声定位方法及系统，采用置于变压器上两个不同位置的相控超声传感器接收局放源发出的超声宽频信号，然后应用宽带聚焦算法、窄带测向算法和交叉算法对接收的超声宽频信号进行处理确定局部放电的具体位置，由于该方法需要多次测量利用不同的方向线进行定位，增加了现场人员的工作量；(2)申请号为201310060568.8的专利申请文件公开的变压器局部放电超声源重建的定位方法及装置，提供了一种利用时间反转技术结合变压器传播模型计算局部放电源位置及估计放电量大小的方法，由记录的声压信号计算反演声场，实现声场的聚集和声源的重建，再根据聚焦声场的位置和强度确定放电点位置和估算放电量大小，但该方法需要准确获取电力变压器的传播模型，由于电力变压器结构复杂，因此难以准确地建立电力变压器的传播模型，因此这种方法难以实现对电力变压器局部放电源位置的精准定位，同时，对于不同的电力变压器，其传播模型也相差很大，这种方法缺乏很好的通用性。因此开发有效的电力变压器局部放电定位技术意义重大。

发明内容

针对目前缺少现电力变压器局部放电位置准确有效的定位技术，本发明旨在提供一种利用超声反演的电力变压器局部电定位方法，以实现对电力变压器局部放电进行定向和定位。

本发明的思路，首先利用时间反演对电力变压器局部放电信号进行时间反演处理，然后在笛卡尔空间坐标系下，根据不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i对时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，并依据时延处理后的超声波信号得到辐射能量最大的电力变压器局部放电沿方向实现电力变压器局部放电超声信号的定向；再在确定的方向上构建搜索点，根据搜索点到各个传感器阵元的距离h_i得到搜索点到各个传感器阵元相对于到第一个传感器阵元的时间差m_i，并利用该时间差m_i再次对时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，并依据时延处理后的超声波信号得到方向上能量极值点，能量极值点对应的搜索点即为电力变压器的局部放电位置。

本发明提供的利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，其技术方案的构成包括以下步骤：

(1)局部放电数据测量

采用设置于电力变压器外壁表面的超声传感器阵列检测电力变压器发生局部放电时产生的超声波信号s_i(t)，以超声传感器阵列几何中心为原点，建立笛卡尔空间坐标系，并获取超声传感器阵列各个传感器空间位置P_i(x_i,y_i,z_i)，其中i为超声传感器阵列中传感器阵元序号，t检测时间，x、y、z为各传感器的横坐标、纵坐标和高度坐标；

(2)局部放电定向，包括以下分步骤：

(21)将超声传感器阵列各个传感器阵元检测得到的超声波信号s_i(t)进行时间反演，得到时间反演超声波信号s_i(T-t)；

(22)将建立的笛卡尔空间坐标系进行相位划分，其中将方位角在0到2π范围内划分为N₁等份，将仰角θ在0到π/2范围内划分为N₂等份，得到不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于坐标原点的距离d_i：

(23)根据不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于坐标原点的距离d_i计算各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i：

其中v为超声在变压器油中的传播速度；

(24)根据得到的各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i，对步骤(21)所得时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i′(t)为：

其中，FFT为快速傅里叶变换，IFFT为快速傅里叶反变换，e为指数函数，ω为角频率；

(25)根据步骤(24)所得时延处理的超声波信号s_i′(t)得到电力变压器局部放电沿方向的辐射能量：

其中，n为超声传感器阵列阵元的个数；

遍历N₁等份方位角和N₂等份仰角θ，得到一个N₁×N₂的能量矩阵；选取能量矩阵中最大点对应的方位角和仰角θ_max，即为电力变压器局部放电超声的波达方向，即实现了电力变压器局部放电超声信号的定向；

(3)局部放电定位，包括以下分步骤：

(31)根据得到的方位角和仰角θ_max构建空间搜索点坐标，其为由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的点o(x,y,z)；

(32)搜索点到各个传感器阵元的距离h_i：

(33)根据搜索点到各个传感器阵元的距离h_i计算搜索点至各个传感器阵元相对于搜索点至第一个传感器阵元的时间差m_i：

(34)根据得到的搜索点至各个传感器阵元相对于至第一个传感器阵元的时间差m_i，对步骤(21)所得时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i″(t)为：

(35)根据步骤(34)所得时延处理的超声波信号s_i″(t)得到电力变压器局部放电在搜索点o(x,y,z)的能量：

遍历由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的搜索点，并计算各个搜索点的能量，选取能量最大对应的搜索点o_max(x_max,y_max,z_max)即为电力变压器的局部放电位置。

上述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，所述超声传感器阵列是由设置在电力变压器外壁表面的若干超声传感器组成，超声传感器在电力变压器外壁表面的位置为随机设计。超声传感器阵列可以只设置在一侧的外壁表面，其排列形式可以是随机的，也可以是按照一定规律排列成规则阵列，例如由若干超声传感器在电力变压器外壁表面排列构成l×k矩阵，l、k为非零正整数，或者由若干超声传感器在电力变压器外壁表面排列构成圆形阵列。

上述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，所述步骤(2)的目的在于根据电力变压器局部放电信号在各个方向的辐射能量，找到辐射能量最大的方向。为此，需要先将建立的笛卡尔空间坐标系按照方位角和仰角θ进行相位划分，将各个传感器阵元相对于坐标原点的距离采用方位角和仰角θ进行表示；在优选的实施方式中，将方位角在0到2π范围内划分为N₁等份，100≤N₁≤2000；将仰角θ在0到π/2范围内划分为N₂等份，100≤N₂≤500。然后依据不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i，对步骤(21)所得时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i′(t)，再根据所得时延处理的超声波信号s_i′(t)得到电力变压器局部放电沿方向的辐射能量，能量最大点对应的方位角和仰角θ_max，即为电力变压器局部放电超声的波达方向，即实现了电力变压器局部放电超声信号的定向。

上述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，所述步骤(3)的目的在于重新沿着方位角和仰角θ_max方向搜索，其辐射能量最大的搜索点即为电力变压器局部放电位置。为此，需要先根据得到的方位角和仰角θ_max构建空间搜索坐标，并获得搜索点到各个传感器阵元的距离。然后计算各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差m_i，重新对步骤(21)所得时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i″(t)，再根据所得时延处理的超声波信号s_i″(t)得到电力变压器局部放电在搜索点的辐射能量，能量最大点对应的搜索点，即为电力变压器局部放电位置。所述步骤(35)中，对由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的搜索点进行遍历时可以采用等间距方式选取搜索点位置；或者先采用第一间距遍历由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的搜索点，得到最大能量对应的搜索点，然后采用小于第一间距的第二间距遍历最大能量对应的搜索点前后0.1米范围内的搜索点，其能量极大值点即为电力变压器的局部放电位置。

与现有技术相比，本发明提供的利用超声反演的电力变压器局部电定位方法，具有如下十分突出的优点和有益技术效果：

1.本发明基于先定向后定位的发明思路，首先利用求解电力变压器局部放电超声信号能量极值的方法确定电力变压器局部放电超声的波达方向，沿局部放电超声的波达方向再次利用求解电力变压器局部放电超声信号能量极值的方法确定电力变压器局部放电位置，这样不仅可以极大减小搜索范围、大大缩短电力变压器局部放电位置搜索所需时间，而且无需利用多个方位线交点确定局部放电源位置，减小了方位线不相交时存在的误差，从而有效提高电力变压器局部放电位置的测量效率和定位精度；

2.本发明对检测到的超声波信号进行时间反演处理，能够有效弥补局部放电点到各个传感器的时间延迟；

3.本发明利用超声传感器阵列各个传感器阵元信号的相互叠加，有效提高了低信噪比条件下的定向和定位精度；

4.本发明由于需要对整个电力变压器进行搜索定位，因此受量化误差及采样率影响较小，在量化误差较大或采样率较低时仍能实现电力变压器局部放电的精确定位；

5.本发明相比于传统的电力变压器局部放电定位方法，仅需进行一次超声波信号测试即可实现电力变压器局部放电定向及定位分析，极大降低了电力变压器局部放电定位难度，且具有很好的通用性，适于在本领域内推广使用。

附图说明

图1为本发明利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法流程示意图。

图2为本发明利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法中局部放电定向步骤的流程示意图。

图3为本发明利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法中局部放电定位步骤的流程示意图。

图4为本发明实施例1利用超声反演的电力变压器局部放电定位中得到的电力变压器局部放电定向谱图。

图5为本发明实施例1利用超声反演的电力变压器局部放电定位中得到的电力变压器局部放电定位图。

图6为本发明实施例2利用超声反演的电力变压器局部放电定位中得到的电力变压器局部放电定向谱图。

图7为本发明实施例2利用超声反演的电力变压器局部放电定位中得到的电力变压器局部放电定位图。

具体实施方式

以下将结合附图给出本发明实施例，并通过实施例对本发明的技术方案进行进一步的清楚、完整说明。显然，所述实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

实施例1

本实施例针对的电力变压器物理尺寸为4m×4m×4m，局部放电点位于(1m,1m,2m)处，利用超声反演的电力变压器局部电定位过程如图1至图3所示，包括以下步骤：

S1、局部放电数据测量

本实施例采用的超声传感器阵列为由16个传感器组成的4×4矩阵，相邻两个超声传感器之间的距离为5mm，将超声传感器阵列表贴于被测电力变压器某一侧壁的外表面中心处，检测电力变压器发生局部放电时产生的超声波信号s_i(t)，以超声传感器阵列几何中心为原点，建立笛卡尔空间坐标系，并获取超声传感器阵列各个传感器空间位置P_i(x_i,y_i,z_i)，其中i为超声传感器阵列中传感器阵元序号，i为1-16，t检测时间，x、y、z为各个超声传感器的横坐标、纵坐标和高度坐标。

S2、局部放电定向，包括以下分步骤：

S21、将超声传感器阵列各个传感器阵元检测得到的超声波信号s_i(t)进行时间反演t→T-t处理，得到时间反演超声波信号s_i(T-t)；

S22、将建立的笛卡尔空间坐标系进行相位划分，其中将方位角在0到2π范围内划分为201等份，将仰角θ在0到π/2范围内划分为251等份，得到不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于坐标原点的距离d_i：

S23、将得到的不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于坐标原点的距离d_i与第一个传感器阵元相对于坐标原点的距离d₁相减，得到各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的距离差，进而得到各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i：

其中v为超声在变压器油中的传播速度，取值为1500m/s；

S24、由时间反演性质可知，时间反演处理后的信号能够弥补信号的时延时间，根据得到的各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i，对步骤S21所得经时间反演处理后的超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i′(t)为：

其中，FFT为快速傅里叶变换，IFFT为快速傅里叶反变换，e为指数函数，ω为角频率；

S25、根据步骤S24所得时延处理的超声波信号s_i′(t)得到电力变压器局部放电沿方向的辐射能量：

其中，n为超声传感器阵列阵元的个数，n＝16；

遍历201等份方位角和251等份仰角θ，得到一个201×251的能量矩阵，由时间反演性质可知，当遍历的方位角和仰角θ恰好为实际局部放电的方向时，此时阵列信号将在该方向上实现能量聚焦，因此选取能量矩阵中最大点的方位角和仰角θ_max即为电力变压器局部放电超声的波达方向，即实现了电力变压器局部放电超声信号的定向。

由图4可知，当方位角为45度、仰角θ_max为54.72度时能量达到最大值，该方位恰好为真实的电力变压器局部放电方位。

S3、局部放电定位，包括以下分步骤：

S31、根据得到的方位角和仰角θ_max构建空间搜索点坐标，其为由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的点o(x,y,z)；

S32、搜索点到各个传感器阵元的距离h_i：

S33、将得到的搜索点与各个传感器阵元间的距离h_i与搜索点与第一个传感器阵元间的距离h₁相减，得到搜索点为o(x,y,z)时，搜索点至各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的距离差，进而得到搜索点至各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差m_i：

S34、根据得到的搜索点至各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差m_i，对步骤S21所得时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i″(t)为：

S35、根据步骤S34所得时延处理的超声波信号s_i″(t)得到电力变压器局部放电在搜索点o(x,y,z)的能量：

遍历由坐标原点开始，方位角为为45度、仰角为θ_max为54.72度方向的直线上的所有点，并计算各个遍历点的能量。由时间反演性质可知，当遍历位置恰好为电力变压器实际局部放电位置时，能量将达到最大；选取能量最大的遍历点o_max(x_max,y_max,z_max)即为电力变压器的局部放电位置；本实施例采用第一间距0.05米，在由坐标原点开始，方位角为45度、仰角θ_max为54.72度的直线选取搜索点，重复步骤S32-S35，得到电力变压器位置-能量谱图；进一步针对获得的电力变压器局部放电位置-能量谱图中极大位置前后0.1米范围内的线段，采用第二间距0.001米，在所得线段上选取搜索点，重复步骤S32-S35，得到更加详细的电力变压器局部位置-能量谱图，则局部电力变压器局部位置-能量谱图中的能量极大值点即为电力变压器的局部放电位置。

由图5可知，当遍历点为(0.998m,0.998m,1.995m)时能量达到最大，该位置与实际局部放电点的位置非常接近。

实施例2

本实施例针对的电力变压器物理尺寸为4m×4m×4m，局部放电点位于(-1m,-0.5m,1m)处，利用超声反演的电力变压器局部电定位过程如图1至图3所示，包括以下步骤：

S1、局部放电数据测量

本实施例采用的超声传感器阵列为由16个传感器组成的4×4矩阵，相邻两个超声传感器之间的距离为5mm，将超声传感器阵列表贴于被测电力变压器某一侧壁的外表面中心处，检测电力变压器发生局部放电时产生的超声波信号s_i(t)，以超声传感器阵列几何中心为原点，建立笛卡尔空间坐标系，并获取超声传感器阵列各个传感器空间位置P_i(x_i,y_i,z_i)，其中i为超声传感器阵列中传感器阵元序号，i为1-16，t检测时间，x、y、z为各个超声传感器的横坐标、纵坐标和高度坐标。

S2、局部放电定向，包括以下分步骤：

S21、将超声传感器阵列各个传感器阵元检测得到的超声波信号s_i(t)进行时间反演t→T-t处理，得到时间反演超声波信号s_i(T-t)；

S22、将建立的笛卡尔空间坐标系进行相位划分，其中将方位角在0到2π范围内划分为1001等份，将仰角θ在0到π/2范围内划分为251等份，得到不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于坐标原点的距离d_i：

S23、将得到的不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于坐标原点的距离d_i与第一个传感器阵元相对于坐标原点的距离d₁相减，得到各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的距离差，进而得到各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i：

其中v为超声在变压器油中的传播速度，取值为1500m/s；

S24、由时间反演性质可知，时间反演处理后的信号能够弥补信号的时延时间，根据得到的各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i，对步骤S21所得经时间反演处理后的超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i′(t)为：

其中，FFT为快速傅里叶变换，IFFT为快速傅里叶反变换，e为指数函数，ω为角频率；

S25、根据步骤S24所得时延处理的超声波信号s_i′(t)得到电力变压器局部放电沿方向的辐射能量：

其中，n为超声传感器阵列阵元的个数，n＝16；

遍历1001等份方位角和251等份仰角θ，得到一个1001×251的能量矩阵，由时间反演性质可知，当遍历的方位角和仰角θ恰好为实际局部放电的方向时，此时阵列信号将在该方向上实现能量聚焦，因此选取能量矩阵中最大点的方位角和仰角θ_max即为电力变压器局部放电超声的波达方向，即实现了电力变压器局部放电超声信号的定向。

由图6可知，当方位角为206.64度、仰角θ_max为41.76度时能量达到最大值，该方位恰好为真实的电力变压器局部放电方位。

S3、局部放电定位，包括以下分步骤：

S31、根据得到的方位角为206.64和仰角θ_max为41.76度构建空间搜索点坐标，其为由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的点o(x,y,z)；

S32、搜索点到各个传感器阵元的距离h_i：

S33、将得到的搜索点与各个传感器阵元间的距离h_i与搜索点与第一个传感器阵元间的距离h₁相减，得到搜索点为o(x,y,z)时，搜索点至各个传感器阵元相对于搜索点至第一个传感器阵元的距离差，进而得到搜索点至各个传感器阵元相对于搜索点至第一个传感器阵元的时间差m_i：

S34、根据得到的搜索点至各个传感器阵元相对于搜索点至第一个传感器阵元的时间差m_i，对步骤S21所得时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i″(t)为：

S35、根据步骤S34所得时延处理的超声波信号s_i″(t)得到电力变压器局部放电在搜索点o(x,y,z)的能量：

遍历由坐标原点开始，方位角为为206.64度、仰角为θ_max为41.76度方向的直线上的所有点，并计算各个遍历点的能量。由时间反演性质可知，当遍历位置恰好为电力变压器实际局部放电位置时，能量将达到最大；选取能量最大的遍历点o_max(x_max,y_max,z_max)即为电力变压器的局部放电位置；本实施例采用第一间距0.05米，在由坐标原点开始，方位角为206.64度、仰角θ_max为41.76度的直线选取搜索点，重复步骤S32-S35，得到电力变压器位置-能量谱图；进一步针对获得的电力变压器局部放电位置-能量谱图中极大位置前后0.1米范围内的线段，采用第二间距0.001米，在所得线段上选取搜索点，重复步骤S32-S35，得到更加详细的电力变压器局部位置-能量谱图，则局部电力变压器局部位置-能量谱图中的能量极大值点即为电力变压器的局部放电位置。

由图7可知，当遍历点为(-0.998m,-0.501m,0.997m)时能量达到最大，该位置与实际局部放电点的位置非常接近。

Claims (7)

1.一种利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)局部放电数据测量

采用设置于电力变压器外壁表面的超声传感器阵列检测电力变压器发生局部放电时产生的超声波信号s_i(t)，以超声传感器阵列几何中心为原点，建立笛卡尔空间坐标系，并获取超声传感器阵列各个传感器空间位置P_i(x_i,y_i,z_i)，其中i为超声传感器阵列中传感器阵元序号，t为检测时间，x、y、z为各传感器的横坐标、纵坐标和高度坐标；

(2)局部放电定向，包括以下分步骤：

(21)将超声传感器阵列各个传感器阵元检测得到的超声波信号s_i(t)进行时间反演，得到时间反演超声波信号s_i(T-t)；

(22)将建立的笛卡尔空间坐标系进行相位划分，其中将方位角在0到2π范围内划分为N₁等份，将仰角θ在0到π/2范围内划分为N₂等份，得到不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于坐标原点的距离d_i：

(23)根据不同方位角和不同仰角θ下各个传感器阵元相对于坐标原点的距离d_i计算各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i：

其中v为超声在变压器油中的传播速度；

(24)根据得到的各个传感器阵元相对于第一个传感器阵元的时间差t_i，对步骤(21)所得时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i′(t)为：

其中，FFT为快速傅里叶变换，IFFT为快速傅里叶反变换，e为指数函数，ω为角频率；

(25)根据步骤(24)所得时延处理的超声波信号s_i′(t)得到电力变压器局部放电沿方向的辐射能量：

其中，n为超声传感器阵列阵元的个数；

遍历N₁等份方位角和N₂等份仰角θ，得到一个N₁×N₂的能量矩阵；选取能量矩阵中最大点对应的方位角和仰角θ_max，即为电力变压器局部放电超声的波达方向，即实现了电力变压器局部放电超声信号的定向；

(3)局部放电定位，包括以下分步骤：

(31)根据得到的方位角和仰角θ_max构建空间搜索点坐标，其为由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的点o(x,y,z)；

(32)搜索点到各个传感器阵元的距离h_i：

(33)根据搜索点到各个传感器阵元的距离h_i计算从搜索点到各个传感器阵元与从搜索点到第一个传感器阵元的时间差m_i：

(34)根据得到的从搜索点到各个传感器阵元相对于到第一个传感器阵元的时间差m_i，对步骤(21)所得时间反演超声波信号s_i(T-t)进行时延处理，得到时延处理后的超声波信号s_i″(t)为：

(35)根据步骤(34)所得时延处理的超声波信号s_i″(t)得到电力变压器局部放电在搜索点o(x,y,z)的能量：

遍历由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的搜索点，并计算各个搜索点的能量，选取能量最大对应的搜索点o_max(x_max,y_max,z_max)即为电力变压器的局部放电位置。

2.根据权利要求1所述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于所述超声传感器阵列是由设置在电力变压器外壁表面的若干超声传感器组成，超声传感器在电力变压器外壁表面的位置为随机设计。

3.根据权利要求2所述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于若干超声传感器在电力变压器外壁表面排列构成l×k矩阵，l、k为非零正整数。

4.根据权利要求2所述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于若干超声传感器在电力变压器外壁表面排列构成圆形阵列。

5.根据权利要求1至4任一权利要求所述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于所述步骤(22)中，100≤N₁≤2000，100≤N₂≤500。

6.根据权利要求5所述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于所述步骤(35)中，对由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的搜索点进行遍历时采用等间距方式选取搜索点位置。

7.根据权利要求5所述利用超声反演的电力变压器局部放电定位方法，其特征在于所述步骤(35)中，对由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的搜索点进行遍历时，采用第一间距遍历由坐标原点开始，方位角为仰角为θ_max方向的直线上的搜索点，得到最大能量对应的搜索点；然后采用小于第一间距的第二间距遍历最大能量对应的搜索点前后0.1米范围内的搜索点，其能量极大值点即为电力变压器的局部放电位置。