四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法和裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及仿真領域，具體而言，涉及一種四陣元的傳感器陣列空間位置的確定 方法和裝置。
【背景技術】
[0002] 目前，在變壓器局部放電源的定位測量中，通常采用特高頻定位技術進行定位，其 中，特高頻定位技術利用四陣元的傳感器陣列檢測局部放電電磁波信號，通過讀取每路信 號的起始時刻并做差值，就可以得到三個相對傳播時間值（即傳播時間差），以此為基礎建 立傳播時間-距離差方程組，也稱時間差方程組。通過對該方程組利用牛頓迭代定位算法 進行求解計算，即可得到放電源的位置坐標。
[0003] 然而，通過理論分析得出，影響定位誤差的因素很多，這些因素包括四個傳感器的 位置、放電源的位置、傳播時間測量誤差等，各因素在不同的組合下對不同的局部放電點具 有不同的定位效果。單純的通過理論推導進行傳感器陣列布局的研究需要大量復雜的計 算，且理論結果也很難直觀的表征出傳感器陣列布局的優劣。
[0004] 發明人發現，在電磁波傳播時，變壓器鐵心的存在會對其造成強烈的畸變和衰減。 如果四陣元的傳感器陣列布局采用空間布置方案時，則勢必會出現某一個（甚至某幾個） 傳感器接收的信號要受到鐵心的影響，此時該傳感器的首波傳播時間值會出現較大的測量 誤差，從而造成各路傳感器接收信號之間的傳播時間差測量值不正確，容易導致定位失敗。 目前，由于對四陣元的傳感器陣列空間布置選擇不準確，導致利用四陣元的傳感器陣列對 放電源定位失敗的問題依然存在，這也使得現有的四陣元的傳感器陣列對放電源定位的覆 蓋率較低。
[0005] 針對現有技術中四陣元的傳感器陣列對放電源定位的覆蓋率較低的問題，目前尚 未提出有效的解決方案。

【發明內容】

[0006] 本發明的主要目的在于提供一種四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法和裝 置，以解決現有技術中四陣元的傳感器陣列對放電源定位的覆蓋率較低的問題。
[0007] 為了實現上述目的，根據本發明的一個方面，提供了一種四陣元的傳感器陣列空 間位置的確定方法。根據本發明的確定方法包括：接收變壓器的仿真參數，所述仿真參數用 于在預設坐標系內仿真所述變壓器的模型；獲取四陣元的傳感器陣列中傳感器的多組坐標 參數，其中，所述四陣元的傳感器陣列用于定位所述變壓器的放電源，所述多組坐標參數中 每一組坐標參數對應一種所述四陣元的傳感器陣列的空間位置；根據所述仿真參數和所述 多組坐標參數對所述放電源的定位覆蓋率進行仿真計算，得到多個仿真結果，其中，所述多 個仿真結果中每一個仿真結果對應一種空間位置的四陣元的傳感器陣列對所述放電源的 定位覆蓋率；從所述多個仿真結果選擇所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結果；以及將 所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結果對應的空間位置作為所述四陣元的傳感器陣列 的空間位置。
[0008] 進一步地，在接收變壓器的仿真參數之前，所述確定方法還包括：建立坐標系，其 中，接收到的多組坐標參數為所述坐標系下的多組坐標，在獲取四陣元的傳感器陣列中傳 感器的多組坐標參數之后，所述確定方法還包括：將所述多組坐標參數標定在所述坐標系 上。
[0009] 進一步地，在從所述多個仿真結果選擇所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結果 之后，所述確定方法還包括：獲取所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結果對應的所述四 陣元的傳感器陣列的坐標參數；對獲取的坐標參數中至少一個坐標進行調整；以及根據所 述仿真參數和調整后的坐標參數對所述放電源的覆蓋率進行仿真計算。
[0010] 進一步地，獲取四陣元的傳感器陣列中傳感器的多組坐標參數包括：按照預設的 四陣元的傳感器陣列的多個位置模型選擇所述多組坐標參數，其中，所述多個位置模型中 一個位置模型對應一組坐標參數；以及獲取選擇的多組坐標參數。
[0011] 進一步地，多個位置模型包括：矩形陣列模型、菱形陣列模型、Y形陣列模型。
[0012] 為了實現上述目的，根據本發明的另一方面，提供了一種四陣元的傳感器陣列空 間位置的確定裝置。根據本發明的確定裝置包括：接收單元，用于接收變壓器的仿真參數， 所述仿真參數用于在預設坐標系內仿真所述變壓器的模型；第一獲取單元，用于獲取四陣 元的傳感器陣列中傳感器的多組坐標參數，其中，所述四陣元的傳感器陣列用于定位所述 變壓器的放電源，所述多組坐標參數中每一組坐標參數對應一種所述四陣元的傳感器陣列 的空間位置；第一計算單元，用于根據所述仿真參數和所述多組坐標參數對所述放電源的 定位覆蓋率進行仿真計算，得到多個仿真結果，其中，所述多個仿真結果中每一個仿真結果 對應一種空間位置的四陣元的傳感器陣列對所述放電源的定位覆蓋率；選擇單元，用于從 所述多個仿真結果選擇所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結果；以及確定單元，用于將 所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結果對應的空間位置作為所述四陣元的傳感器陣列 的空間位置。
[0013] 進一步地，所述確定裝置還包括：建立單元，用于在接收變壓器的仿真參數之前， 建立坐標系，其中，接收到的多組坐標參數為所述坐標系下的多組坐標，標定單元，用于在 獲取四陣元的傳感器陣列中傳感器的多組坐標參數之后，將所述多組坐標參數標定在所述 坐標系上。
[0014] 進一步地，所述確定裝置還包括：第二獲取單元，用于在從所述多個仿真結果選擇 所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真結果之后，獲取所述放電源的定位覆蓋率最大的仿真 結果對應的所述四陣元的傳感器陣列的坐標參數；調整單元，用于對獲取的坐標參數中至 少一個坐標進行調整；以及第二計算單元，用于根據所述仿真參數和調整后的坐標參數對 所述放電源的覆蓋率進行仿真計算。
[0015] 進一步地，所述第一獲取單元包括：選擇模塊，用于按照預設的四陣元的傳感器陣 列的多個位置模型選擇所述多組坐標參數，其中，所述多個位置模型中一個位置模型對應 一組坐標參數；以及獲取模塊，用于獲取選擇的多組坐標參數。
[0016] 進一步地，多個位置模型包括：矩形陣列模型、菱形陣列模型、Y形陣列模型。
[0017] 根據本發明實施例，通過根據仿真參數和多組坐標參數對放電源的定位覆蓋率進 行仿真計算，得到多個仿真結果，從多個仿真結果選擇放電源的定位覆蓋率最大的仿真結 果，將放電源的定位覆蓋率最大的仿真結果對應的空間位置作為四陣元的傳感器陣列的空 間位置，從而解決了現有技術中四陣元的傳感器陣列對放電源定位的覆蓋率較低的問題， 達到了提高四陣元的傳感器陣列對放電源的定位覆蓋率的效果。
【附圖說明】
[0018] 構成本申請的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實 施例及其說明用于解釋本發明，并不構成對本發明的不當限定。在附圖中：
[0019] 圖1是根據本發明實施例的四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法的流程圖；
[0020] 圖2是根據本發明實施例的變壓器局部放電區域的示意圖；
[0021] 圖3a_圖3b是根據本發明實施例的矩形陣列模型布局的示意圖；
[0022] 圖4a_圖4b是根據本發明實施例的菱形陣列模型布局的示意圖；
[0023] 圖5是根據本發明實施例的菱形陣列模型布局的仿真示意圖；
[0024] 圖6a_圖6b是根據本發明實施例的Y型陣列模型布局的示意圖；
[0025] 圖7是根據本發明實施例的Y型陣列模型布局的仿真示意圖；
[0026] 圖8a-圖8b是根據本發明實施例的Y型陣列模型布局坐標與覆蓋率的曲線示意 圖；
[0027] 圖9是根據本發明實施例優化后的Y型陣列模型布局的仿真示意圖；以及
[0028] 圖10是根據本發明實施例的四陣元的傳感器陣列空間位置的確定裝置的示意 圖。
【具體實施方式】
[0029] 需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相 互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本發明。
[0030] 為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，下面將結合本發明實施例中的 附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是 本發明一部分的實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術 人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本發明保護的范 圍。
[0031] 需要說明的是，本發明的說明書和權利要求書及上述附圖中的術語"第一"、"第 二"等是用于區別類似的對象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應該理解這樣使 用的數據在適當情況下可以互換，以便這里描述的本發明的實施例。此外，術語"包括"和 "具有"以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元 的過程、方法、系統、產品或設備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有 清楚地列出的或對于這些過程、方法、產品或設備固有的其它步驟或單元。
[0032] 本發明實施例提供了一種四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法，該方法可以 通過計算機設備實現其功能。
[0033] 圖1是根據本發明實施例的四陣元的傳感器陣列空間位置的確定方法的流程圖。 如圖1所示，該確定方法包括步驟如下：
[0034] 步驟S102,接收變壓器的仿真參數，仿真參數用于在預設坐標系內仿真變壓器的 模型。
[0035] 變壓器的仿真參數可以是實際變壓器為基礎，簡