一种局放信号自动定位方法与流程

本发明涉及测量电变量，尤其涉及一种局放信号自动定位方法。

背景技术：

1、测量电变量技术领域涉及广泛的技术和方法，用于检测、记录和分析各种电气系统和设备中的电参数，如电压、电流、功率和频率。这个领域的技术不仅对电力系统的运行至关重要，而且对确保电力设施的安全性和效率也起着关键作用。随着智能电网的发展，测量电变量技术越来越多地应用于实时监控、故障诊断和能源管理中。而局放信号自动定位方法是对电气设备中的局部放电信号进行检测和定位的方法。

2、现有技术依赖单一传感器进行信号分析，容易受到环境噪声和干扰的影响。此外，而当信号源的信号强度相近或到达时间接近时，现有技术难以有效区分，导致定位精度不足。在电力系统的复杂环境中，这种定位误差可能导致错误的维护决策，增加运行风险和维护成本。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种局放信号自动定位方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种局放信号自动定位方法，包括以下步骤：

3、根据局放信号源初始位置区域，生成多组在所述局放信号源初始位置区域内随机分布的位置信息，将位置信息赋予每个粒子，计算每个粒子的初始权重，赋予每个粒子对应的权重，得到初始加权粒子集；

4、基于所述初始加权粒子集，接收多个传感器的信号数据，提取信号强度值和到达时间值，将每个粒子位置的预测信号强度和到达时间与实际值进行比较，计算每个粒子的似然值，更新粒子的权重为原权重乘以似然值，得到更新加权粒子集；

5、基于所述更新加权粒子集，计算粒子权重的累积分布函数，生成介于零到一之间的随机数序列，对于每个随机数，捕捉累积分布函数大于随机数的粒子，选择粒子形成新的粒子集，赋予选中粒子相等的权重，得到重采样粒子集；

6、基于所述重采样粒子集，将所有粒子的位置信息与对应的权重相乘，累加乘积得到加权位置信息之和，累加粒子的权重得到权重之和，将加权位置信息之和除以权重之和，得到信号源位置估计值。

7、较佳的，所述初始加权粒子集的获取步骤为：

8、根据局放信号源初始位置区域，生成多组随机分布的位置信息，赋予每个粒子一个位置，得到位置信息集；

9、基于所述位置信息集，为每个粒子计算初始权重，计算公式为：

10、；

11、其中，为第i个粒子的权重，为粒子到信号源的估计距离，为期望距离偏移，为调节系数；

12、基于计算得到的所述权重，为每个粒子赋予对应的权重，通过权重和位置信息的组合，生成初始加权粒子集。

13、较佳的，将每个粒子位置的预测信号强度和到达时间与实际值进行比较，计算每个粒子的似然值的具体步骤为：

14、接收多个传感器的信号数据，提取信号强度值和到达时间值，得到初始信号数据；

15、基于所述初始信号数据，将每个粒子位置的预测信号强度和到达时间与实际值进行比较，计算每个粒子的似然值，计算公式为：

16、；

17、其中，为第i个粒子的似然值，和分别为预测的信号强度和到达时间，和为观测到的信号强度和到达时间，为标准差。

18、较佳的，所述更新加权粒子集的获取步骤为：

19、基于计算得到的每个粒子的似然值，获取每个粒子的当前权重，得到当前权重集；

20、基于所述当前权重集，将每个粒子的当前权重与对应的似然值相乘，更新粒子的权重，得到更新后的权重；

21、基于所述更新后的权重，重新组合每个粒子的位置信息与更新后的权重，生成更新加权粒子集。

22、较佳的，计算粒子权重的累积分布函数，生成介于零到一之间的随机数序列的步骤为：

23、基于所述更新加权粒子集，获取每个粒子的更新后的权重，得到更新后的权重集；

24、基于所述更新后的权重集，计算粒子权重的累积分布函数，计算公式为：

25、；

26、其中，为第i个粒子更新后的权重，为粒子的位置，为目标位置，为标准差，n为粒子总数；

27、基于所述累积分布函数，生成介于零到一之间的随机数序列，得到随机数序列。

28、较佳的，所述重采样粒子集的获取步骤为：

29、对所述随机数序列进行遍历，对每个随机数通过比较与累积分布函数的关系来识别cdf值大于随机数的所有粒子，构成新的粒子子集，形成初始筛选粒子集；

30、针对所述初始筛选粒子集中的每个粒子，重新分配均等的权重，得到具有统一权重的重采样粒子集，形成重采样粒子集。

31、较佳的，所述信号源位置估计值的获取步骤为：

32、基于所述重采样粒子集，计算每个粒子的位置信息与对应权重的乘积，获取每个粒子的加权位置信息，得到加权位置信息集；

33、对所述加权位置信息集进行累加，同时累加所有粒子的权重，分别得到加权位置信息之和以及权重之和。

34、较佳的，所述信号源位置估计值的获取步骤还包括：加权位置信息之和除以权重之和，计算信号源位置估计值，得到信号源的估计位置。

35、与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：

36、本发明实现了更广泛的探测范围和更高的定位灵活性，生成与信号源初始位置区域内随机分布的位置信息，为每个粒子赋予初始权重，允许在众多可能的放电点中进行探索。结合多个传感器数据后，提取的信号强度和到达时间用于更新粒子的权重，使得每个粒子的权重更精确地反映其定位可能性。通过粒子权重的累积分布函数进行重采样，优化了粒子集，提高了计算效率。精确计算加权位置信息之和与权重之和的比，提高了定位的准确性和效率。

技术特征：

1.一种局放信号自动定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的局放信号自动定位方法，其特征在于，所述初始加权粒子集的获取步骤为：

3.根据权利要求1所述的局放信号自动定位方法，其特征在于，将每个粒子位置的预测信号强度和到达时间与实际值进行比较，计算每个粒子的似然值的具体步骤为：

4.根据权利要求1所述的局放信号自动定位方法，其特征在于，所述更新加权粒子集的获取步骤为：

5.根据权利要求1所述的局放信号自动定位方法，其特征在于，计算粒子权重的累积分布函数，生成介于零到一之间的随机数序列的步骤为：

6.根据权利要求1所述的局放信号自动定位方法，其特征在于，所述重采样粒子集的获取步骤为：

7.根据权利要求1所述的局放信号自动定位方法，其特征在于，所述信号源位置估计值的获取步骤为：

8.根据权利要求7所述的局放信号自动定位方法，其特征在于，所述信号源位置估计值的获取步骤还包括：加权位置信息之和除以权重之和，计算信号源位置估计值，得到信号源的估计位置。

技术总结本发明涉及测量电变量技术领域，具体为一种局放信号自动定位方法，包括以下步骤：根据局放信号源初始位置区域，生成多组在所述局放信号源初始位置区域内随机分布的位置信息，将位置信息赋予每个粒子，计算每个粒子的初始权重，赋予每个粒子对应的权重，得到初始加权粒子集。本发明实现了更广泛的探测范围和更高的定位灵活性，生成与信号源初始位置区域内随机分布的位置信息，为每个粒子赋予初始权重，允许在众多可能的放电点中进行探索。结合多个传感器数据后，提取的信号强度和到达时间用于更新粒子的权重，使得每个粒子的权重更精确地反映其定位可能性。技术研发人员：杨旭正,潘光尧,杨金受保护的技术使用者：上海波译智能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2025/1/13