CN112198398A - 一种电磁波脉冲时基标定定位方法及终端 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种电磁波脉冲时基标定定位方法及终端。通过在接收到监测点报警事件时对所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰‑峰值脉冲信号进行时间排序，根据局部放电产生的电磁波脉冲信号在气体介质传播具有时间顺序的特征，因此通过将电磁波峰‑峰值脉冲信号进行时基标定，进一步获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点，根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，从而实现对电力设备信号源位置定位。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于在线式局部放电监测系统的电磁波脉冲时基标定定位方法及终端。
背景技术
目前国内外大量采用在线式局部放电监测系统对GIS、变压器、开关柜、电缆等电力设备绝缘状态进行实时监测，从而得到准确的PRPD或PRPS图谱、数据及诊断结论，为电力设备实现状态评估提供了准确、有效的判断依据。但在线式局部放电监测系统目前仅通过幅值的大小进行信号源位置进行大致定位，其定位精度较低。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种能够提升定位精度的基于在线式局部放电监测系统的电磁波脉冲时基标定定位方法及终端。
为了解决上述技术问题，本发明采用的一技术方案为：
一种电磁波脉冲时基标定定位方法，包括以下步骤：
S1、接收到监测点报警事件时，将所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序；
S2、获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点；所述监测点报警事件对应的范围内的监测点包括第一监测点和第二监测点；
S3、根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
本发明采用的另一技术方案为：
一种电磁波脉冲时基标定定位终端，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
S1、接收到监测点报警事件时，将所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序；
S2、获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点；所述监测点报警事件对应的范围内的监测点包括第一监测点和第二监测点；
S3、根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
本发明的有益效果在于：
本发明提供的一种电磁波脉冲时基标定定位方法及终端，通过在接收到监测点报警事件时对所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序，根据局部放电产生的电磁波脉冲信号在气体介质传播具有时间顺序的特征，因此通过将电磁波峰-峰值脉冲信号进行时基标定，进一步获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点，根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，从而实现对电力设备信号源位置定位。
附图说明
图1为本发明的一种电磁波脉冲时基标定定位方法的步骤流程图；
图2为本发明的一种电磁波脉冲时基标定定位终端的结构框图；
标号说明：
1、处理器；2、存储器。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，本发明提供的一种电磁波脉冲时基标定定位方法，包括以下步骤：
S1、接收到监测点报警事件时，将所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序；
S2、获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点；所述监测点报警事件对应的范围内的监测点包括第一监测点和第二监测点；
S3、根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
本发明提供的电磁波脉冲时基标定定位方法，通过在接收到监测点报警事件时对所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序，根据局部放电产生的电磁波脉冲信号在气体介质传播具有时间顺序的特征，因此通过将电磁波峰-峰值脉冲信号进行时基标定，进一步获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点，根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，从而实现对电力设备信号源位置定位。
进一步的，步骤S3具体为：
根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算出对应的时间差△t，将时间差△t代入公式
计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，其中V为光速3*108m/s，L为第一监测点和第二监测点之间的距离，L1为第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
由上述描述可知，通过上述具体计算方式，能够计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，从而对产生局部放电信号位置进行精确定位。
进一步的，在步骤S3之后还包括：
S4、多次重复步骤S2-S3，当重复次数达到预设阈值时，将多次计算得到的第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离取平均值后作为最终值。
由上述描述可知，通过多次计算得到的第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离取平均值后作为最终值，可提高最终定位结果的精度。
进一步的，在步骤S1之前还包括：
S0、对每个监测点进行时间同步操作，并将时间精度设置为纳秒级。
由上述描述可知，通过上述步骤，可提高定位精度。
进一步的，步骤S0还包括：
将所有监测点划分成两个以上不同类型的集合。
由上述描述可知，根据不同类型将所有监测点进行划分，可提高响应速度。
参阅图2，本发明还提供的一种电磁波脉冲时基标定定位终端，包括一个或多个处理器1及存储器2，所述存储器2存储有程序，该程序被处理器1执行时实现以下步骤：
S1、接收到监测点报警事件时，将所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序；
S2、获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点；所述监测点报警事件对应的范围内的监测点包括第一监测点和第二监测点；
S3、根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：
本发明提供的电磁波脉冲时基标定定位终端，通过在接收到监测点报警事件时对所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序，根据局部放电产生的电磁波脉冲信号在气体介质传播具有时间顺序的特征，因此通过将电磁波峰-峰值脉冲信号进行时基标定，进一步获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点，根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，从而实现对电力设备信号源位置定位。
进一步的，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下子步骤：
根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算出对应的时间差△t，将时间差△t代入公式
计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，其中V为光速3*108m/s，L为第一监测点和第二监测点之间的距离，L1为第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
由上述描述可知，通过上述具体计算方式，能够计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，从而对产生局部放电信号位置进行精确定位。
进一步的，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下步骤：
S4、多次重复步骤S2-S3，当重复次数达到预设阈值时，将多次计算得到的第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离取平均值后作为最终值。
由上述描述可知，通过多次计算得到的第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离取平均值后作为最终值，可提高最终定位结果的精度。
进一步的，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下步骤：
S0、对每个监测点进行时间同步操作，并将时间精度设置为纳秒级。
由上述描述可知，通过上述步骤，可提高定位精度。
进一步的，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下子步骤：
将所有监测点划分成两个以上不同类型的集合。
由上述描述可知，根据不同类型将所有监测点进行划分，可提高响应速度。
请参照图1，本发明的实施例一为：
本发明提供的一种电磁波脉冲时基标定定位方法，包括以下步骤：
S0、对每个监测点进行时间同步操作，并将时间精度设置为纳秒级。将所有监测点划分成两个以上不同类型的集合。
在本实施例中，采用SDH E1通道透明传输PTP协议，通过以在线式局部放电监测系统时间为准，对每一个采集单元及每一个监测点进行对时，并根据时间精度换算方式将时间精确到ns级别，(对时描述：T＝εt；to_char(systimestamp，'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss:ff9')t_9；(T＝εt；to_char(systimestamp，'yyyy-mm-dd hh24:mi:ss:ff9')t_9)：在线式局部放电监测系统时间同步，T为换算后精确到纳秒的时间，ε为时间纳秒系数10-9，t为换算前以秒为单位的时间，to_chart_9为对时描述，yyyy为描述年，mm为描述月，dd为描述日，hh24为描述24小时制，mi为描述分钟，ss为描述秒，ff9为描述纳秒级。)
接着，通过在线式局部放电监测系统设置集合，以便对同一集合类的监测点进行定位，其中，一个集合可分为2-18个监测点，具体监测点数量根据现场实际情况确认，最少2个监测点、最多18个监测点，并根据现场实际情况将集合里所有监测点相互之间距离进行设置，例如：监测点1与监测点2、监测点2与监测点3、·····、监测点n与监测点n+1直线距离。
然后，设置类型可按GIS间隔分类、监测点位置设备分类、母线监测位置分类等。例如：1个GIS间隔布置18个监测点，把这18个监测点归为GIS间隔类别。
最后，通过在线式局部放电监测系统的服务器设置局放报警触发事件，其中局放报警触发事件包括1.尖端放电-50dBm；2.悬浮放电-50dBm；3.气隙放电-50dBm；4.颗粒放电-50dBm；5.沿面放电-50dBm。
根据在线式局部放电监测系统的智能诊断功能能够识别出局部放电信号，并产生局放报警触发事件(PaDschAlm)，系统根据PaDschAlm触发开始对报警监测点所在规定的集合内的每个监测点进行采集一个周波(50ms)的脉冲信号，由于时间同步对时后所有监测点采集的一个周波(50ms)内的峰-峰值脉冲信号都在同一时间坐标，因此对每个监测点一个周波(50ms)内的峰-峰值脉冲信号先后到达时间进行标定。
需要说明的是：标定是指对时间进行标记并对该监测点进行定义。例如：对监测点采集一个周波(50ms)内的峰-峰值脉冲信号标记的时间定义为UHF1t1。
S1、接收到监测点报警事件时，将所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序；在一个周期内采集的脉冲范围1～5000个。
在本实施例中，每个监测点接收到的电磁波脉冲信号按时间先后顺序分为UHF1t1、UHF1t2、UHF1t3、……、UHF1tn。
S2、获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点；所述监测点报警事件对应的范围内的监测点包括第一监测点和第二监测点；
其中，第一监测点和第二监测点是所述监测点报警事件对应的范围内的监测点中的任意两个，且两者之间的实际间距为已知(事先设置监测点时就是根据已知的间隔设置)，优先选择相邻的两个监测点作为上述的第一监测点和第二监测点。上述的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点，即为每个监测点接收到同一频次的电磁波脉冲信号所对应的接收时间点，例如、每个监测点接收到第一个电磁波脉冲信号的时间点，接收到第二个电磁波脉冲信号的时间点，以此类推。
S3、根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
其中，上述的第一接收时间点和第二接收时间点为同一频次的电磁波脉冲信号所对应的接收时间点，可以是接收到第一个电磁波脉冲信号的时间点，也可以是接收到第二个电磁波脉冲信号的时间点，只要是相对应的即可。在本方案中，优选为第一个电磁波脉冲信号的时间点。也就是说，第一接收时间点为第一监测点接收到的第一个电磁波脉冲信号的时间点，第二接收时间点为第二监测点接收到的第一个电磁波脉冲信号的时间点。
在本实施例中，步骤S3具体为：
根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算出对应的时间差△t，将时间差△t代入公式
计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，其中V为光速3*108m/s，L为第一监测点和第二监测点之间的距离，L1为第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
其中，时间差△t为两个接收时间点的差值，若是，使用第一监测点的第一接收时间点减去第二监测点的第二接收时间点，那么，公式中的L1就表示第一监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，反之，则表示第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。在实际计算过程中，可使用时间值较大的减去较小的，进而决定得到的是第一监测点与产生局部放电信号位置之间的距离还是第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
S4、多次重复步骤S2-S3，当重复次数达到预设阈值时，将多次计算得到的第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离取平均值后作为最终值。在本实施例中，预设阈值设置为100次。
请参照图2，本发明的实施例二为：
本发明还提供的一种电磁波脉冲时基标定定位终端，包括一个或多个处理器1及存储器2，所述存储器2存储有程序，该程序被处理器1执行时实现以下步骤：
S1、接收到监测点报警事件时，将所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序；
S2、获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点；所述监测点报警事件对应的范围内的监测点包括第一监测点和第二监测点；
S3、根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
进一步的，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下子步骤：
根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算出对应的时间差△t，将时间差△t代入公式
计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，其中V为光速3*108m/s，L为第一监测点和第二监测点之间的距离，L1为第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
进一步的，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下步骤：
S4、多次重复步骤S2-S3，当重复次数达到预设阈值时，将多次计算得到的第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离取平均值后作为最终值。
进一步的，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下步骤：
S0、对每个监测点进行时间同步操作，并将时间精度设置为纳秒级。
进一步的，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下子步骤：
将所有监测点划分成两个以上不同类型的集合。
综上所述，本发明提供的一种电磁波脉冲时基标定定位方法及终端，通过在接收到监测点报警事件时对所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序，根据局部放电产生的电磁波脉冲信号在气体介质传播具有时间顺序的特征，因此通过将电磁波峰-峰值脉冲信号进行时基标定，进一步获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点，根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，从而实现对电力设备信号源位置定位。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种电磁波脉冲时基标定定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、接收到监测点报警事件时，将所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序；
S2、获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点；所述监测点报警事件对应的范围内的监测点包括第一监测点和第二监测点；
S3、根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
2.根据权利要求1所述的电磁波脉冲时基标定定位方法，其特征在于，步骤S3具体为：
根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算出对应的时间差△t，将时间差△t代入公式
计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，其中V为光速3*108m/s，L为第一监测点和第二监测点之间的距离，L1为第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
3.根据权利要求1或2所述的电磁波脉冲时基标定定位方法，其特征在于，在步骤S3之后还包括：
S4、多次重复步骤S2-S3，当重复次数达到预设阈值时，将多次计算得到的第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离取平均值后作为最终值。
4.根据权利要求1所述的电磁波脉冲时基标定定位方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：
S0、对每个监测点进行时间同步操作，并将时间精度设置为纳秒级。
5.根据权利要求4所述的电磁波脉冲时基标定定位方法，其特征在于，步骤S0还包括：
将所有监测点划分成两个以上不同类型的集合。
6.一种电磁波脉冲时基标定定位终端，其特征在于，包括一个或多个处理器及存储器，所述存储器存储有程序，该程序被处理器执行时实现以下步骤：
S1、接收到监测点报警事件时，将所述监测点报警事件对应的范围内的每个监测点所标定的峰-峰值脉冲信号进行时间排序；
S2、获取每个监测点接收到的同一周期内的电磁波脉冲信号时所对应的接收时间点；所述监测点报警事件对应的范围内的监测点包括第一监测点和第二监测点；
S3、根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
7.根据权利要求6所述的电磁波脉冲时基标定定位终端，其特征在于，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下子步骤：
根据第一监测点所对应的第一接收时间点和第二监测点所对应的第二接收时间点，计算出对应的时间差△t，将时间差△t代入公式
计算得到第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离，其中V为光速3*108m/s，L为第一监测点和第二监测点之间的距离，L1为第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离。
8.根据权利要求6或7所述的电磁波脉冲时基标定定位终端，其特征在于，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下步骤：
S4、多次重复步骤S2-S3，当重复次数达到预设阈值时，将多次计算得到的第一监测点或第二监测点与产生局部放电信号位置之间的距离取平均值后作为最终值。
9.根据权利要求6所述的电磁波脉冲时基标定定位终端，其特征在于，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下步骤：
S0、对每个监测点进行时间同步操作，并将时间精度设置为纳秒级。
10.根据权利要求9所述的电磁波脉冲时基标定定位终端，其特征在于，该程序被所述处理器执行时进一步实现包括以下子步骤：
将所有监测点划分成两个以上不同类型的集合。
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2020
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