基于智能聚类算法的UHF法变电站空间多源局部放电定位方法

作者：吴诗优; 郑书生^*; 钟爱旭; 戴雯菊; Sajeelbin Sohail

来源：高电压技术, 2020, 46(12): 4309-4318.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20200787

• UHF法
• 变电站
• 局部放电
• 定位
• K-mean
• 3σ-Two step

基于特高频法(ultra high frequency, UHF)的变电站内局部放电定位技术已获得应用,但目前研究主要集中在单源(单局放源)定位,对于多源定位的问题缺乏探索。该文研究了聚类算法在多源局放定位中的应用,首先,综合阈值法与能量累积函数法计算双、三源UHF信号到达时间差,采集时间差数据用于聚类分析;将常用的K-mean聚类算法与Twostep算法进行聚类对比,结果表明后者平均误差相比前者低18.7%,基于Twostep算法以及2维高斯正态分布的思想提出了适用于单、多源的3σ-Two step算法,相比Two step算法平均误差低22.5%。其次,在实验室内将改进的算法应用于多源局放的定位测试,利用不动点迭代法求解局放源坐标,定位结果表明:经过多次测试求得定位误差的平均值,双源2组测试的每点误差分别为0.34 m、0.49 m,两源之间距离增大2.62 m,误差减小了30.6%,三源每点误差为0.72 m;将双源与传感器之间的距离增大1倍,平均每点定位误差为0.46 m,相比未增大双源与传感器的距离误差增大了35.3%。最后,将此算法和设备应用在福州新建变电站,经过多次测试定位到一处支柱绝缘子电晕放电,在一处隔离开关定位到偶发性的放电,每点定位误差在0.6～2.2m范围内,相比实验室定位精度更低但依然满足实际要求,验证了算法的有效性。

• 单位
  华北电力大学; 贵州电网有限责任公司; 新能源电力系统国家重点实验室