基于BFGS算法的TDOA高壓復(fù)雜電纜線路故障快速定點(diǎn)方法
發(fā)布時(shí)間:2021-10-02 00:30
高壓復(fù)雜電纜線路故障定位過(guò)程比較繁瑣,定點(diǎn)方法和精度有待提高。本文提出了基于聲波到達(dá)時(shí)間差(time difference of arrival, TDOA)原理的定點(diǎn)方法,建立了多聲波到達(dá)時(shí)間差的數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)了故障點(diǎn)二維定點(diǎn)非線性方程組最優(yōu)解的目標(biāo)函數(shù),并采用收斂速度快、數(shù)值效果好的Broyden-Flether-Goldfarb-Shanno(BFGS)擬Newton算法對(duì)目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化求解。利用MATLAB仿真分析和定點(diǎn)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該方法的有效性,為高壓復(fù)雜電纜線路故障的快速精確定點(diǎn)提供了一種方法。
【文章來(lái)源】:南方電網(wǎng)技術(shù). 2020,14(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
聲波傳感器的幾何位置
考慮故障定點(diǎn)設(shè)備的可操作性,仿真模型中暫取l=2.0 m,時(shí)間測(cè)量誤差從0到20 μs,仿真程序在每個(gè)時(shí)間誤差下生成1 000組測(cè)量時(shí)間,計(jì)算故障點(diǎn)坐標(biāo),定點(diǎn)誤差為這1 000個(gè)定點(diǎn)結(jié)果與實(shí)際故障點(diǎn)坐標(biāo)差值的均方根。圖2為仿真結(jié)果,由圖可知時(shí)間測(cè)量誤差在10 μs時(shí),定點(diǎn)誤差在1.0 m左右。在測(cè)試系統(tǒng)中10 μs的時(shí)間測(cè)量誤差是能夠?qū)崿F(xiàn)的,因而定點(diǎn)誤差也能保證在1.0 m左右的范圍內(nèi)。根據(jù)圖2仿真結(jié)果選取時(shí)間測(cè)量誤差為10 μs,對(duì)定點(diǎn)誤差與副傳感器分布半徑的關(guān)系進(jìn)行仿真分析。
副傳感器分布半徑l從0.1 m逐步增加到10.0 m,仿真程序在每個(gè)半徑下生成1 000組測(cè)量時(shí)間,計(jì)算故障點(diǎn)坐標(biāo),定點(diǎn)誤差為這1 000個(gè)定點(diǎn)結(jié)果與實(shí)際故障點(diǎn)坐標(biāo)差值的均方根。圖3為仿真結(jié)果。由圖3可知,定點(diǎn)誤差隨l的增加而減小,l超過(guò)2.0 m后,誤差減小較慢,實(shí)際應(yīng)用時(shí)取l=2.0 m比較合適。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]110 kV及以上電力電纜系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)分析[J]. 惠寶軍,傅明利,劉通,侯帥,劉昌,郭金明. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2017(12)
[2]超高壓交流XLPE電纜輸電工程應(yīng)用現(xiàn)狀綜述[J]. 田野,郭金明,傅明利,侯帥,惠寶軍,卓然. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2016(09)
[3]高壓電纜故障測(cè)尋及定位方法[J]. 王昆,李敏雪,繳春景. 電氣傳動(dòng)自動(dòng)化. 2015(06)
[4]電力電纜故障定位方法研究[J]. 李永見(jiàn),廖憲彬,韋騰飛,李國(guó)棟,宋汝慶. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2014(35)
[5]基于BFGS算法的井下人員三維定位方法的研究[J]. 胡平,鞠捷. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2014(07)
[6]BFGS和DFP法的最優(yōu)化問(wèn)題求解及在MATLAB中的實(shí)現(xiàn)[J]. 吳順秋. 長(zhǎng)沙大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(05)
[7]基于遺傳-擬牛頓混合算法的到達(dá)時(shí)間差定位[J]. 史洪宇,賀前華,魏曉慧. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(11)
[8]時(shí)差定位的傳感器位置分布研究[J]. 易云清,徐漢林,王化. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2009(S2)
[9]基于小波變換的信號(hào)相關(guān)技術(shù)在電力電纜故障測(cè)距中的應(yīng)用[J]. 韓偉,吳杰. 電網(wǎng)技術(shù). 2005(11)
[10]基于小波重構(gòu)的電力電纜故障測(cè)距方法[J]. 熊小伏,林金洪. 電網(wǎng)技術(shù). 2003(06)
博士論文
[1]基于小波和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電纜故障診斷方法研究[D]. 汪梅.西安科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]多徑條件下基于TDOA的水下目標(biāo)定位問(wèn)題研究[D]. 包仁智.華南理工大學(xué) 2018
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)TDOA定位算法研究[D]. 胡夢(mèng)云.大連海事大學(xué) 2012
本文編號(hào):3417644
【文章來(lái)源】:南方電網(wǎng)技術(shù). 2020,14(07)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【部分圖文】:
聲波傳感器的幾何位置
考慮故障定點(diǎn)設(shè)備的可操作性,仿真模型中暫取l=2.0 m,時(shí)間測(cè)量誤差從0到20 μs,仿真程序在每個(gè)時(shí)間誤差下生成1 000組測(cè)量時(shí)間,計(jì)算故障點(diǎn)坐標(biāo),定點(diǎn)誤差為這1 000個(gè)定點(diǎn)結(jié)果與實(shí)際故障點(diǎn)坐標(biāo)差值的均方根。圖2為仿真結(jié)果,由圖可知時(shí)間測(cè)量誤差在10 μs時(shí),定點(diǎn)誤差在1.0 m左右。在測(cè)試系統(tǒng)中10 μs的時(shí)間測(cè)量誤差是能夠?qū)崿F(xiàn)的,因而定點(diǎn)誤差也能保證在1.0 m左右的范圍內(nèi)。根據(jù)圖2仿真結(jié)果選取時(shí)間測(cè)量誤差為10 μs,對(duì)定點(diǎn)誤差與副傳感器分布半徑的關(guān)系進(jìn)行仿真分析。
副傳感器分布半徑l從0.1 m逐步增加到10.0 m,仿真程序在每個(gè)半徑下生成1 000組測(cè)量時(shí)間,計(jì)算故障點(diǎn)坐標(biāo),定點(diǎn)誤差為這1 000個(gè)定點(diǎn)結(jié)果與實(shí)際故障點(diǎn)坐標(biāo)差值的均方根。圖3為仿真結(jié)果。由圖3可知,定點(diǎn)誤差隨l的增加而減小,l超過(guò)2.0 m后,誤差減小較慢,實(shí)際應(yīng)用時(shí)取l=2.0 m比較合適。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]110 kV及以上電力電纜系統(tǒng)故障統(tǒng)計(jì)分析[J]. 惠寶軍,傅明利,劉通,侯帥,劉昌,郭金明. 南方電網(wǎng)技術(shù). 2017(12)
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[4]電力電纜故障定位方法研究[J]. 李永見(jiàn),廖憲彬,韋騰飛,李國(guó)棟,宋汝慶. 中國(guó)高新技術(shù)企業(yè). 2014(35)
[5]基于BFGS算法的井下人員三維定位方法的研究[J]. 胡平,鞠捷. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2014(07)
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[7]基于遺傳-擬牛頓混合算法的到達(dá)時(shí)間差定位[J]. 史洪宇,賀前華,魏曉慧. 計(jì)算機(jī)工程. 2011(11)
[8]時(shí)差定位的傳感器位置分布研究[J]. 易云清,徐漢林,王化. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用. 2009(S2)
[9]基于小波變換的信號(hào)相關(guān)技術(shù)在電力電纜故障測(cè)距中的應(yīng)用[J]. 韓偉,吳杰. 電網(wǎng)技術(shù). 2005(11)
[10]基于小波重構(gòu)的電力電纜故障測(cè)距方法[J]. 熊小伏,林金洪. 電網(wǎng)技術(shù). 2003(06)
博士論文
[1]基于小波和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電纜故障診斷方法研究[D]. 汪梅.西安科技大學(xué) 2006
碩士論文
[1]多徑條件下基于TDOA的水下目標(biāo)定位問(wèn)題研究[D]. 包仁智.華南理工大學(xué) 2018
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)TDOA定位算法研究[D]. 胡夢(mèng)云.大連海事大學(xué) 2012
本文編號(hào):3417644
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