CN108169631A - 局部放电定位误差校正方法、系统、终端及可读存储介质 - Google Patents
局部放电定位误差校正方法、系统、终端及可读存储介质 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种局部放电定位误差校正方法、系统、终端及可读存储介质，其中，该方法包括如下步骤：获取局部放电源的多个定位坐标值；利用聚类算法对所述多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的所述局部放电源的定位坐标值。这种校正方法首先对于同一局部放电源测量点进行多次测量，记录多个定位数据，然后利用聚类算法对这些定位数据进行聚类，选取簇中元素最多的簇的聚类中心作为该局部放电源最终的定位结果，利用聚类算法可以很好地实现测量数据的去抖动处理，使得定位精确度更高。
Description
技术领域
本发明涉及电力变电站设备绝缘维护及在线监测领域，具体涉及一种局部放电定位误差校正方法、系统、终端及可读存储介质。
背景技术
绝缘故障是电力设备在运行过程中常见的故障之一，电力设备发生绝缘故障前通常会有一个逐渐发展的局部放电过程，随着放电的加剧，最终导致电力设备绝缘击穿。局部放电是导致电力设备绝缘劣化和引起电力系统事故的重要原因，因此，局部放电的监测和定位已成为及时发现电力设备绝缘缺陷避免绝缘击穿的有效手段。
局部放电位置的定位可以快速确定局放源的位置，有助于制定有针对性的检修处理方案，减少停电时间，迅速排出故障，提高检修效率，保障电力系统正常运行。局部放电可通过超声波、电气参数常量和超高频电磁波等多种方法检测，这些方法可用来做局放源定位。电磁波法是近年来局部放电检测的一种新方法，电力设备发生局部放电的过程中会辐射出宽频带电磁波信号，该方法利用射频传感器接收射频频段内(0-800MHz)的信号来检测局部放电，由于电磁波在空气中的传播速度近似光速，可以用来计算局部放电源的位置。
基于特高频电磁波传感阵列的局部放电定位法因其具有定位范围广、灵敏度高且适合在线监测的特点，具有非常好的推广应用潜力。然而目前基于特高频传感器阵列的局部放电定位方法，由于白噪声、窄带周期性信号、脉冲信号等干扰，使得其对同一放电源的定位结果具有明显的抖动，即误差较大，使得定位精确度低。
发明内容
因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中的局部放电源定位精度低的缺陷。
本发明第一方面，提供一种局部放电定位误差校正方法，包括如下步骤：获取局部放电源的多个定位坐标值；利用聚类算法对所述多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的所述局部放电源的定位坐标值。
可选地，利用聚类算法对所述多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的所述局部放电源的定位坐标值的步骤中，包括：将所述多个定位坐标值聚类为若干个簇；获取所述若干个簇中定位坐标值最多的簇的聚类中心，将所述聚类中心作为校正后的所述局部放电源的定位坐标值。
可选地，将所述多个定位坐标值聚类为若干个簇包括：在所述多个定位坐标值中选取k个定位坐标值，所述k个定位坐标值分别作为k个簇的初始中心值，所述k为大于等于2的正整数；根据距离公式将所述多个定位坐标值中剩余的定位坐标值划分到所述k个簇中；根据每个簇中所包含的定位坐标值重新计算所述每个簇的中心值；根据距离公式将所述多个定位坐标值重新划分到所述k个簇中，直到准则函数收敛。
可选地，所述距离公式为欧几里得距离公式。
可选地，所述准则函数为：
其中，E为所述多个定位坐标值的平方误差的总和，Ci为所述k个簇中的第i个簇，p是所述第i个簇中的定位坐标值，mi为所述第i个簇的中心值。
可选地，通过如下公式获取所述若干个簇中定位坐标值最多的簇，并将定位坐标值最多的簇的聚类中心作为校正后的所述局部放电源的定位坐标值：
ai＞aj,j≠i且j＝1,2...m
其中，ai为第i簇的元素个数，aj为第j簇的元素个数，m为簇的个数。
可选地，在所述获取局部放电源的多个定位坐标值的步骤中，包括：获取传感器阵列的位置坐标和时间延迟信息；根据所述位置坐标和时间延迟信息计算所述局部放电源的定位坐标值。
可选地，所述获取传感器阵列的时间延迟信息包括：获取所述传感器阵列中每个传感器接收到的所述局部放电源发射的局部放电信号；根据所述局部放电信号计算所述传感器阵列接收到所述局部放电信号的时间延迟信息。
可选地，所述传感器阵列包括四个传感器，所述四个传感器均设置于Z轴等于零的平面上，所述四个传感器的位置坐标分别为S1(L1,L2,0)、S2(0,L2,0)、S3(0,0,0)、S4(L1,0,0)。
可选地，根据所述位置坐标和时间延迟信息计算所述局部放电源的定位坐标值包括：
根据所述位置坐标和时间延迟信息通过如下公式建立三维空间关系方程组：
其中，P(x,y,z)为所述局部放电源的位置坐标，S1(L1,L2,0)为所述传感器阵列中的第一传感器S1的位置坐标，S2(0,L2,0)为所述传感器阵列中第二传感器S2的位置坐标，S3(0,0,0)为所述传感器阵列中的第三传感器S3的位置坐标，S4(L1,0,0)为所述传感器阵列中的第四传感器S4的位置坐标，t1为所述局部放电信号发出到被所述第一传感器S1接收所用时间，t21为所述第二传感器S2和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，t31为所述第三传感器S3和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，t41为所述第四传感器S4和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，c为局部放电信号在空气中传播速度；
通过加减消元运算得到所述局部放电源的定位坐标值，所述定位坐标值包括
其中，θ为所述局部放电源在所述Z轴等于零的平面上的方位角，r为所述局部放电源到所述第一传感器S1的距离。
本发明第二方面，提供一种局部放电定位误差校正系统，包括：局部放电源定位坐标值模块，用于获取局部放电源的多个定位坐标值；误差校正模块，用于利用聚类算法对所述多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的所述局部放电源的定位坐标值。
可选地，所述误差校正模块包括：簇聚类单元，用于将所述多个定位坐标值聚类为若干个簇；定位单元，用于获取所述若干个簇中定位坐标值最多的簇的聚类中心，所述聚类中心为所述局部放电源的定位位置。
可选地，所述簇聚类单元包括：聚类初始中心值次单元，用于在所述多个定位坐标值中选取k个定位坐标值，所述k个定位坐标值分别作为k个簇的初始中心值，所述k为大于等于2的正整数；第一聚类次单元，用于根据距离公式将所述多个定位坐标值中剩余的定位坐标值划分到所述k个簇中；聚类中心值次单元，用于根据每个簇中所包含的定位坐标值重新计算所述每个簇的中心值；第二聚类次单元，用于根据距离公式将所述多个定位坐标值重新划分到所述k个簇中，直到准则函数收敛。
可选地，所述局部放电源定位坐标值模块包括：获取单元，用于获取传感器阵列的位置坐标和时间延迟信息；处理单元，用于根据所述位置坐标和时间延迟信息计算所述局部放电源的定位坐标值。
可选地，所述处理单元包括：
三维空间定位次单元，用于根据所述位置坐标和时间延迟信息通过如下公式建立三维空间关系方程组，
其中，P(x,y,z)为所述局部放电源的位置坐标,S1(L1,L2,0)为所述传感器阵列中的第一传感器S1的位置坐标，S2(0,L2,0)为所述传感器阵列中第二传感器S2的位置坐标，S3(0,0,0)为所述传感器阵列中的第三传感器S3的位置坐标，S4(L1,0,0)为所述传感器阵列中的第四传感器S4的位置坐标，t1为所述局部放电信号发出到被所述第一传感器S1接收所用时间，t21为所述第二传感器S2和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，t31为所述第三传感器S3和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，t41为所述第四传感器S4和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，c为局部放电信号在空气中传播速度；
加减消元次单元，用于通过加减消元运算得到所述局部放电源的定位坐标值，所述定位坐标值包括
其中，θ为所述局部放电源在所述Z轴等于零的平面上的方位角，r为所述局部放电源到所述第一传感器S1的距离。
本发明第三方面，提供一种终端，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行本发明第一方面任一所述的方法。
本发明第四方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，该指令被处理器执行时实现本发明第一方面任一所述方法的步骤。
本发明技术方案，具有如下优点：
本发明提供了一种局部放电定位误差校正方法、系统、终端及可读存储介质，其中，该方法包括如下步骤：获取局部放电源的多个定位坐标值；利用聚类算法对所述多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的所述局部放电源的定位坐标值。这种校正方法首先对于同一局部放电源测量点进行多次测量，记录多个定位数据，然后利用聚类算法对这些定位数据进行聚类，选取簇中元素最多的簇的聚类中心作为该局部放电源最终的定位结果，利用聚类算法可以很好地实现测量数据的去抖动处理，使得定位精确度更高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中局部放电定位误差校正方法的一个具体示例的流程图；
图2为本发明实施例中局部放电定位误差校正方法的另一个具体示例的流程图；
图3为本发明实施例中局部放电定位误差校正方法中的根据位置坐标和时间延迟信息计算局部放电源的定位坐标值的步骤的流程图；
图4为本发明实施例中局部放电定位误差校正方法中的将多个定位坐标值聚类为若干个簇的步骤的流程图；
图5为本发明实施例中局部放电定位误差校正方法的传感器阵列位置及局部放电源位置的示意图；
图6为本发明实施例中基于K-Means的特高频局部放电定位误差校正方法的流程图；
图7为本发明实施例中局部放电源1的定位结果和聚类情况示意图；
图8为本发明实施例中局部放电源2的定位结果和聚类情况示意图；
图9为本发明实施例中局部放电定位误差校正系统的一个具体示例的框图；
图10为本发明实施例中终端的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
本实施例提供一种局部放电定位误差校正方法，如图1所示，包括如下步骤：
S1：获取局部放电源的多个定位坐标值。局部放电的现场检测中，由于变电站现场环境复杂，噪声干扰信号较多，使得对同一放电点的定位坐标存在较大的波动，因此，对同一局部放电源进行多次测量，并且记录多个定位坐标值，之后对其进行处理，使得定位更加准确。
在本实施例中，由于特高频传感器阵列的局部放电定位方法具有定位范围广、灵敏度高且适合在线监测的特点，因此，本实施例采用基于特高频电磁波传感阵列的局部放电定位法获取位置坐标和延迟信息；当然，在其它实施例中，也可以采用其它局部放电检测办法，如脉冲电流法、超声波检测法、化学检测法以及光学检测法等，根据需要合理选择即可。
如图2所示，基于特高频电磁波传感阵列的局部放电定位法获取位置坐标和延迟信息的具体步骤包括步骤S11和S12：
S11：获取传感器阵列的位置坐标和时间延迟信息。在本实施例中，传感器阵列每一边的传感器数量为2，并构建2×2方形传感器阵列，利用四路全向天线阵列获取传感器阵列的位置坐标，传感器阵列包括四个传感器，如图5所示，四个传感器均设置于Z轴等于零的平面上，四个传感器的位置坐标分别为S1(L1,L2,0)、S2(0,L2,0)、S3(0,0,0)、S4(L1,0,0)；当然，在其它实施例中，传感器阵列也可以设置为3×3、4×4甚至5×5等由不同传感器数量组成的阵列；根据实际需要，可以将传感器阵列设置在Z轴不等于零的平面上。在本实施例中，获取传感器阵列的时间延迟信息包括：获取传感器阵列中每个传感器接收到的局部放电源发射的局部放电信号，根据局部放电信号计算传感器阵列接收到局部放电信号的时间延迟信息；当然，在其它实施例中，也可以通过其它方式获取时间延迟信息，如直接采集两个传感器之间的延迟信息，或采集任意两个不同传感器之间的时间延迟信息，根据需要合理设置即可。
S12：根据位置坐标和时间延迟信息计算局部放电源的定位坐标值。在本实施例中，如图3所示，步骤S12具体包括步骤S121-S122。
S121：根据位置坐标和时间延迟信息通过如下公式建立三维空间关系方程组：
其中，P(x,y,z)为局部放电源的位置坐标，S1(L1,L2,0)为传感器阵列中的第一传感器S1的位置坐标，S2(0,L2,0)为传感器阵列中第二传感器S2的位置坐标，S3(0,0,0)为传感器阵列中的第三传感器S3的位置坐标，S4(L1,0,0)为传感器阵列中的第四传感器S4的位置坐标，t1为局部放电信号发出到被第一传感器S1接收所用时间，t21为第二传感器S2和第一传感器S1接收到局部放电信号的时间差值，t31为第三传感器S3和第一传感器S1接收到局部放电信号的时间差值，t41为第四传感器S4和第一传感器S1接收到局部放电信号的时间差值，c为局部放电信号在空气中传播速度，具体为电磁波在空气中传播的速度即光速。
S122：通过加减消元运算得到局部放电源的定位坐标值，定位坐标值包括：
其中，θ为局部放电源在Z轴等于零的平面上的方位角，r为局部放电源到第一传感器S1的距离。
当然，在其它实施例中，定位坐标值也可以通过其它公式获得，定位坐标值也不局限于局部放电源在Z轴等于零的平面上的方位角θ和局部放电源到第一传感器S1的距离r，如距离可以设置为信号源点到坐标原点的距离，Z轴可以根据实际阵列高度，设置为不同的值，根据需要合理设置即可。
S2：利用聚类算法对多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的局部放电源的定位坐标值。局部放电的现场检测中，由于变电站现场环境复杂，噪声干扰信号较多，采集到的同一局部放电源的定位坐标值存在较大的波动，需要对这些定位坐标值进行聚类处理，得到更加准确的定位结果。在本实施例中，采用K-Means算法对多个定位坐标值进行聚类，以k为参数，把n个对象分成k个簇，使簇内具有较高的相似度，而簇间的相似度较低；当然，在其它实施例中，也可以采用其它聚类算法进行去抖动处理，如K-Medoids、Clara、Clarans等，根据需要合理设置即可。
在本实施例中，如图2所示，步骤S2具体包括步骤S21-S22：
S21：将多个定位坐标值聚类为若干个簇；
在本实施例中，如图4所示，步骤S21具体包括步骤S211-S214：
S211：在多个定位坐标值中选取k个定位坐标值，k个定位坐标值分别作为k个簇的初始中心值，k为大于等于2的正整数。在本实施例中，k的取值为2个，在多个定位坐标值中随机选取2个定位坐标值，每个坐标值初始地代表了一个簇的平均值或中心，当然，在其它实施例中，k的数值也可以选择其它数值，如5或者10，具体数值需要考虑定位坐标值的个数和定位精度要求，选取的簇的个数越多，收敛速度比较快，定位准确性高，根据需要合理设置即可。
S212：根据距离公式将多个定位坐标值中剩余的定位坐标值划分到k个簇中。在本实施例中，距离公式为欧几里得距离公式，对剩余的定位坐标值根据其与各个簇中心的距离，将它赋给最近的簇；当然，在其它实施例中，距离公式也可以为其它空间距离公式，如曼哈顿距离、马氏距离等，根据需要合理设置即可。
S213：根据每个簇中所包含的定位坐标值重新计算每个簇的中心值。
S214：根据距离公式将多个定位坐标值重新划分到k个簇中，直到准则函数收敛。在本实施例中，距离公式为欧几里得距离公式，当然，在其它实施例中，距离公式也可以为其它空间距离公式，如曼哈顿距离、马氏距离等，根据需要合理设置即可。在本实施例中，重新计算每个簇的平均值，不断重复这个过程，直到准则函数收敛，准则函数使生成的簇尽可能紧凑独立，准则函数采用平方误差准则，公式为
其中，E为多个定位坐标值的平方误差的总和，Ci为k个簇中的第i个簇，p是所述第i个簇中的定位坐标值，mi为第i个簇的中心值；当然，在其它实施例中，准则函数也可以为其它收敛函数，如柯西收敛函数等，根据需要合理设置即可。
S22：获取若干个簇中定位坐标值最多的簇的聚类中心，将聚类中心作为校正后的局部放电源的定位坐标值。在本实施例中，通过如下公式获取所述若干个簇中定位坐标值最多的簇，并将定位坐标值最多的簇的聚类中心作为校正后的局部放电源的定位坐标值：ai＞aj,j≠i且j＝1,2...m，其中，ai为第i簇的元素个数，aj为第j簇的元素个数，m为簇的个数，选第i簇的聚类中心作为校正后的局部放电源的定位坐标值；当然，在其它实施例中，也可以将所有簇中的元素个数先按照升序排列或者降序排列之后获取，根据需要合理设置即可。
上述局部放电定位误差校正方法，包括获取局部放电源的多个定位坐标值；利用聚类算法对多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的局部放电源的定位坐标值。这种校正方法首先对于同一局部放电源测量点进行多次测量，记录多个定位数据，然后利用聚类算法对这些定位数据进行聚类，选取簇中元素最多的簇的聚类中心作为该局部放电源最终的定位结果，利用聚类算法可以很好地实现测量数据的去抖动处理，使得定位精确度更高，检修操作更加便捷，有助于提高检修效率。
下面以基于K-Means的特高频局部放电定位误差校正方法的具体流程图加以说明，图6为基于K-Means的特高频局部放电定位误差校正方法的流程图。如图5所示，以四个传感器组成的传感器阵列为例，假设四个传感器阵列布置在Z＝0的平面上，四个传感器的位置坐标分别为S1(L1,L2,0)、S2(0,L2,0)、S3(0,0,0)、S4(L1,0,0)，某一时刻空间一局放源P(x,y,z)发出放电信号，该信号从发出到被S1接收所用的时间为t1，传感器S2、S3、S4接收到该信号比S1分别延迟t21、t31、t41，电磁波在空气中传播的速度为光速，用c表示，则可列如下三维空间定位关系式：
通过上述方程组进行加减消元运算可得：
则放电源的位置坐标可表示为：
其中，θ为局放源在水平面上的方位角，r为局放源到传感器S1的距离。
由上式可知时延估计的准确度决定了定位的精度，而由于变电站现场环境复杂，噪声干扰信号较多，使得对同一放电点的定位坐标存在较大的波动，下面采用聚类算法找到对于同一放电源的不同测量值中的最可能的定位结果。
在低信噪比(外界干扰信号较大)的电磁环境中，测量出的同一放电点的位置坐标存在波动，干扰了定位结果的选取，所以需要对测量值去抖动处理。K-Means算法以k为参数，把n个对象分成k个簇，使簇内具有较高的相似度，而簇间的相似度较低。K-Means算法具体实施过程如下：
(1)随机地选择k个对象，每个对象初始地代表了一个簇的平均值或中心；对剩余的每个对象，根据其与各簇中心的距离，将它赋给最近的簇。
(2)重新计算每个簇的平均值。这个过程不断重复，直到准则函数收敛。通常，采用平方误差准则，其定义如下：
在同一测量点，记录定位系统测量出的n个定位数据，运用K-Means聚类算法将这n个数据聚为m簇，假定ai为第i簇的元素个数，若：
ai＞aj,j≠i且j＝1,2...m
则选第i簇的聚类中心为本次的测量值。
定位系统对于同一放电源的定位结果存在较大的抖动情况，若以单次的定位测量值作为最终的定位结果可信度较低，随机误差较大。在某变电站进行了现场测试，在每个标定点位置利用模拟局部放电器进行放电实验，记录定位系统给出的30个定位结果，利用K-Means算法对这30个数据进行聚类分析，得出校正后的定位结果。图7为局部放电源1的定位结果和聚类情况，图8为局部放电源2的定位结果和聚类情况。放电源1的实际位置为r＝7m，θ＝85度；放电源2的实际位置为r＝12m，θ＝30度；由K-Means校正算法得出的放电源1和放电源2的位置分别为N1(r＝8.3m，θ＝86.7度)、N2(r＝13.6m，θ＝28.9度)；由此可知，经校正算法给出的定位结果更接近放电源真实位置，从而大大提高了局放定位的准确度。
本实施例提供了一种局部放电定位误差校正系统，该系统用于实现实施例中的实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的系统较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
图9是根据本发明实施例的局部放电定位误差校正系统的一个具体示例的系统框图，包括：
局部放电源定位坐标值模块10，用于获取局部放电源的多个定位坐标值。在本实施例中，局部放电源定位坐标值模块10包括：获取单元11，用于获取传感器阵列的位置坐标和时间延迟信息；处理单元12，用于根据所述位置坐标和时间延迟信息计算所述局部放电源的定位坐标值。其中，处理单元12包括：三维空间定位次单元121，用于根据位置坐标和时间延迟信息通过如下公式建立三维空间关系方程组，
其中，P(x,y,z)为局部放电源的位置坐标，S1(L1,L2,0)为传感器阵列中的第一传感器S1的位置坐标，S2(0,L2,0)为传感器阵列中第二传感器S2的位置坐标，S3(0,0,0)为传感器阵列中的第三传感器S3的位置坐标，S4(L1,0,0)为传感器阵列中的第四传感器S4的位置坐标，t1为局部放电信号发出到被第一传感器S1接收所用时间，t21为第二传感器S2和第一传感器S1接收到局部放电信号的时间差值，t31为第三传感器S3和第一传感器S1接收到局部放电信号的时间差值，t41为第四传感器S4和第一传感器S1接收到局部放电信号的时间差值，c为局部放电信号在空气中传播速度；加减消元次单元122，用于通过加减消元运算得到局部放电源的定位坐标值，定位坐标值包括
其中，θ为局部放电源在所述Z轴等于零的平面上的方位角，r为局部放电源到第一传感器S1的距离。
误差校正模块20，用于利用聚类算法对多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的局部放电源的定位坐标值。在本实施例中，误差校正模块20包括：簇聚类单元21，用于将多个定位坐标值聚类为若干个簇；定位单元22，用于获取若干个簇中定位坐标值最多的簇的聚类中心，聚类中心为局部放电源的定位位置。其中，簇聚类单元21包括聚类初始中心值次单元211，用于在多个定位坐标值中选取k个定位坐标值，k个定位坐标值分别作为k个簇的初始中心值，k为大于等于2的正整数；第一聚类次单元212，用于根据距离公式将多个定位坐标值中剩余的定位坐标值划分到所述k个簇中；聚类中心值次单元213，用于根据每个簇中所包含的定位坐标值重新计算每个簇的中心值；第二聚类次单元214，用于根据距离公式将多个定位坐标值重新划分到k个簇中，直到准则函数收敛。
上述各个模块的更进一步的功能描述与上述实施例相同，在此不再赘述。
上述局部放电定位误差校正系统具有检测方便和检测精度高的优点。
本实施例提供了一种终端，如图10所示，包括：至少一个处理器1001，例如CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，至少一个通信接口1003，存储器1004，至少一个通信总线1002。其中，通信总线1002用于实现这些组件之间的连接通信。其中，通信接口1003可以包括显示屏(Display)、键盘(Keyboard)，可选通信接口1003还可以包括标准的有线接口、无线接口。存储器1004可以是高速RAM存储器(Ramdom Access Memory，易挥发性随机存取存储器)，也可以是非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。存储器1004可选的还可以是至少一个位于远离前述处理器1001的存储装置。其中处理器1001可以结合图9所描述的系统，存储器1004中存储一组程序代码，且处理器1001调用存储器1004中存储的程序代码，以用于执行一种局部放电定位误差校正方法，即用于执行如图1-4和图6实施例中的局部放电定位误差校正方法。
其中，通信总线1002可以是外设部件互连标准(peripheral componentinterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(extended industry standardarchitecture，简称EISA)总线等。通信总线1002可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图10中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
其中，存储器1004可以包括易失性存储器(英文：volatile memory)，例如随机存取存储器(英文：random-access memory，缩写：RAM)；存储器也可以包括非易失性存储器(英文：non-volatile memory)，例如快闪存储器(英文：flash memory)，硬盘(英文：harddisk drive，缩写：HDD)或固态硬盘(英文：solid-state drive，缩写：SSD)；存储器1004还可以包括上述种类的存储器的组合。
其中，处理器1001可以是中央处理器(英文：central processing unit，缩写：CPU)，网络处理器(英文：network processor，缩写：NP)或者CPU和NP的组合。
其中，处理器1001还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路(英文：application-specific integrated circuit，缩写：ASIC)，可编程逻辑器件(英文：programmable logic device，缩写：PLD)或其组合。上述PLD可以是复杂可编程逻辑器件(英文：complex programmable logic device，缩写：CPLD)，现场可编程逻辑门阵列(英文：field-programmable gate array，缩写：FPGA)，通用阵列逻辑(英文：generic arraylogic,缩写：GAL)或其任意组合。
可选地，存储器1004还用于存储程序指令。处理器1001可以调用程序指令，实现如本申请图1-4和图6实施例中所示的局部放电定位误差校正方法。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的局部放电定位误差校正方法。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(HardDisk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (12)
1.一种局部放电定位误差校正方法，其特征在于，包括如下步骤：
获取局部放电源的多个定位坐标值；
利用聚类算法对所述多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的所述局部放电源的定位坐标值。
2.根据权利要求1所述的局部放电定位误差校正方法，其特征在于，利用聚类算法对所述多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的所述局部放电源的定位坐标值的步骤中，包括：
将所述多个定位坐标值聚类为若干个簇；
获取所述若干个簇中定位坐标值最多的簇的聚类中心，将所述聚类中心作为校正后的所述局部放电源的定位坐标值。
3.根据权利要求2所述的局部放电定位误差校正方法，其特征在于，将所述多个定位坐标值聚类为若干个簇包括：
在所述多个定位坐标值中选取k个定位坐标值，所述k个定位坐标值分别作为k个簇的初始中心值，所述k为大于等于2的正整数；
根据距离公式将所述多个定位坐标值中剩余的定位坐标值划分到所述k个簇中；
根据每个簇中所包含的定位坐标值重新计算所述每个簇的中心值；
根据距离公式将所述多个定位坐标值重新划分到所述k个簇中，直到准则函数收敛。
4.根据权利要求3所述的局部放电定位误差校正方法，其特征在于，所述准则函数为
其中，E为所述多个定位坐标值的平方误差的总和，Ci为所述k个簇中的第i个簇，p是所述第i个簇中的定位坐标值，mi为所述第i个簇的中心值。
5.根据权利要求2所述的局部放电定位误差校正方法，其特征在于，通过如下公式获取所述若干个簇中定位坐标值最多的簇，并将定位坐标值最多的簇的聚类中心作为校正后的所述局部放电源的定位坐标值：
ai＞aj,j≠i且j＝1,2...m
其中，ai为第i簇的元素个数，aj为第j簇的元素个数，m为簇的个数。
6.根据权利要求1-5任一所述的局部放电定位误差校正方法，其特征在于，在所述获取局部放电源的多个定位坐标值的步骤中，包括：
获取传感器阵列的位置坐标和时间延迟信息；
根据所述位置坐标和时间延迟信息计算所述局部放电源的定位坐标值。
7.根据权利要求6所述的局部放电定位误差校正方法，其特征在于，所述获取传感器阵列的时间延迟信息包括：
获取所述传感器阵列中每个传感器接收到的所述局部放电源发射的局部放电信号；
根据所述局部放电信号计算所述传感器阵列接收到所述局部放电信号的时间延迟信息。
8.根据权利要求7所述的局部放电定位误差校正方法，其特征在于，所述传感器阵列包括四个传感器，所述四个传感器均设置于Z轴等于零的平面上，所述四个传感器的位置坐标分别为S1(L1,L2,0)、S2(0,L2,0)、S3(0,0,0)、S4(L1,0,0)。
9.根据权利要求8所述的局部放电定位误差校正方法，其特征在于，根据所述位置坐标和时间延迟信息计算所述局部放电源的定位坐标值包括：
根据所述位置坐标和时间延迟信息通过如下公式建立三维空间关系方程组：
其中，P(x,y,z)为所述局部放电源的位置坐标，S1(L1,L2,0)为所述传感器阵列中的第一传感器S1的位置坐标，S2(0,L2,0)为所述传感器阵列中第二传感器S2的位置坐标，S3(0,0,0)为所述传感器阵列中的第三传感器S3的位置坐标，S4(L1,0,0)为所述传感器阵列中的第四传感器S4的位置坐标，t1为所述局部放电信号发出到被所述第一传感器S1接收所用时间，t21为所述第二传感器S2和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，t31为所述第三传感器S3和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，t41为所述第四传感器S4和第一传感器S1接收到所述局部放电信号的时间差值，c为局部放电信号在空气中传播速度；
通过加减消元运算得到所述局部放电源的定位坐标值，所述定位坐标值包括
其中，θ为所述局部放电源在所述Z轴等于零的平面上的方位角，r为所述局部放电源到所述第一传感器S1的距离。
10.一种局部放电定位误差校正系统，其特征在于，包括：
局部放电源定位坐标值模块，用于获取局部放电源的多个定位坐标值；
误差校正模块，用于利用聚类算法对所述多个定位坐标值进行去抖处理，获取校正后的所述局部放电源的定位坐标值。
11.一种终端，其特征在于，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器执行上述权利要求1-9中任一所述的方法。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，其特征在于，该指令被处理器执行时实现上述权利要求1-9中任一所述方法的步骤。
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