本發(fā)明涉及電弧故障檢測，尤其涉及一種直流串聯(lián)電弧空間定位方法、裝置、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)導(dǎo)體之間的電場強度足以電離分隔它們的空氣時，電弧就會在兩個導(dǎo)體之間發(fā)生放電。電弧放電導(dǎo)致電路電流通過空氣而不是設(shè)計的路徑短路，并且燃燒得足夠熱，長時間的電弧可能會導(dǎo)致持久的組件損壞并引發(fā)電氣火災(zāi)，并對系統(tǒng)可靠性構(gòu)成更大的風(fēng)險。是電力系統(tǒng)安全的主要威脅之一。準(zhǔn)確的故障定位對保護(hù)電力系統(tǒng)中各種設(shè)備非常有幫助，但現(xiàn)有的直流串聯(lián)電弧故障定位研究有限。因此，亟需一種直流串聯(lián)電弧空間定位方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種直流串聯(lián)電弧空間定位方法、裝置、電子設(shè)備和存儲介質(zhì)。

2、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種直流串聯(lián)電弧空間定位方法，應(yīng)用于電弧定位設(shè)備，所述電弧定位設(shè)備包括由多個天線組成的天線陣列，所述方法包括：

3、獲取天線陣列中每個天線接收的電磁輻射信號的信號強度；其中，所述電磁輻射信號是由存在于電力系統(tǒng)中的故障電弧源發(fā)出；

4、根據(jù)所述電磁輻射信號的強度，確定所述故障電弧源與所述天線陣列中每個天線的距離；

5、根據(jù)每個天線的位置和所述故障電弧源與所述天線陣列中每個天線的距離，確定所述故障電弧源的空間位置。

6、在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述根據(jù)所述電磁輻射信號的強度，確定所述故障電弧源與所述天線陣列中每個天線的距離，包括：

7、根據(jù)每個天線接收的電磁輻射信號的強度，結(jié)合預(yù)訓(xùn)練的距離估算模型，確定所述故障電弧源與所述天線陣列中每個天線的距離；

8、其中，所述距離估算模型是基于已知位置的電磁輻射信號強度數(shù)據(jù)，采用貝葉斯正則化算法訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

9、在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述方法還包括：

10、獲取天線陣列中每個天線接收的電磁輻射信號的信號強度，并從中截取參考位置處的電磁輻射信號的信號強度；

11、將所述參考位置處的電磁輻射信號的信號強度作為訓(xùn)練樣本；

12、基于所述訓(xùn)練樣本，采用貝葉斯正則化算法訓(xùn)練預(yù)構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到所述距離估算模型。

13、在一種可選的實現(xiàn)方式中基于所述訓(xùn)練樣本，采用貝葉斯正則化算法訓(xùn)練的預(yù)構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到距離估算模型，包括：

14、基于分布式計算框架，通過貝葉斯正則化算法和所述訓(xùn)練樣本訓(xùn)練預(yù)構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到所述距離估算模型。

15、在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述天線陣列中的天線數(shù)量為四個，且所述天線陣列的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為四面體。

16、在一種可選的實現(xiàn)方式中，根據(jù)每個天線的位置和所述故障電弧源與所述天線陣列中每個天線的距離，確定所述故障電弧源的空間位置，包括：

17、按照如下公式確定所述故障電弧源的空間位置：

18、

19、

20、其中，xd、yd、zd分別是所述故障電弧源在天線坐標(biāo)系內(nèi)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、豎坐標(biāo)；四個天線在天線坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)分別為(lx，0，0)、(0，0，0)、(0，ly，0)和(0，0，lz)；d1是故障電弧源到(0，0，0)的距離、d2是故障電弧源到(lx，0，0)的距離、d3是故障電弧源到(0，ly，0)的距離、d4是故障電弧源到(0，0，lz)的距離。

21、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種直流串聯(lián)電弧空間定位裝置，配置于電弧定位設(shè)備，所述電弧定位設(shè)備包括由多個天線組成的天線陣列，所述裝置包括：

22、信號獲取模塊，用于獲取天線陣列中每個天線接收的電磁輻射信號的信號強度；其中，所述電磁輻射信號是由存在于電力系統(tǒng)中的故障電弧源發(fā)出；

23、距離預(yù)估模塊，用于根據(jù)所述電磁輻射信號的強度，確定所述故障電弧源與所述天線陣列中每個天線的距離；

24、定位模塊，用于根據(jù)每個天線的位置和所述故障電弧源與所述天線陣列中每個天線的距離，確定所述故障電弧源的空間位置。

25、在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述距離預(yù)估模塊還用于：

26、根據(jù)每個天線接收的電磁輻射信號的強度，結(jié)合預(yù)訓(xùn)練的距離估算模型，確定所述故障電弧源與所述天線陣列中每個天線的距離；

27、其中，所述距離估算模型是基于已知位置的電磁輻射信號強度數(shù)據(jù)，采用貝葉斯正則化算法訓(xùn)練的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

28、在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述裝置還包括：

29、數(shù)據(jù)提取模塊，用于獲取天線陣列中每個天線接收的電磁輻射信號的信號強度，并從中截取參考位置處的電磁輻射信號的信號強度；

30、樣本構(gòu)建模塊，用于將所述參考位置處的電磁輻射信號的信號強度作為訓(xùn)練樣本；

31、訓(xùn)練模塊，用于基于所述訓(xùn)練樣本，采用貝葉斯正則化算法訓(xùn)練預(yù)構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到所述距離估算模型。

32、在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述訓(xùn)練模塊還用于：

33、基于分布式計算框架，通過貝葉斯正則化算法和所述訓(xùn)練樣本訓(xùn)練預(yù)構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，得到所述距離估算模型。

34、在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述天線陣列中的天線數(shù)量為四個，且所述天線陣列的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為四面體。

35、在一種可選的實現(xiàn)方式中，所述定位模塊還用于：

36、按照如下公式確定所述故障電弧源的空間位置：

37、

38、其中，xd、yd、zd分別是所述故障電弧源在天線坐標(biāo)系內(nèi)的橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)、豎坐標(biāo)；四個天線在天線坐標(biāo)系中的位置坐標(biāo)分別為(lx，0，0)、(0，0，0)、(0，ly，0)和(0，0，lz)；d1是故障電弧源到(0，0，0)的距離、d2是故障電弧源到(lx，0，0)的距離、d3是故障電弧源到(0，ly，0)的距離、d4是故障電弧源到(0，0，lz)的距離。

39、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括：

40、至少一個處理器；以及

41、與所述至少一個處理器通信連接的存儲器；其中，

42、所述存儲器存儲有可被所述至少一個處理器執(zhí)行的計算機程序，所述計算機程序被所述至少一個處理器執(zhí)行，以使所述至少一個處理器能夠執(zhí)行本發(fā)明實施例所述的直流串聯(lián)電弧空間定位方法。

43、根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種計算機可讀存儲介質(zhì)，所述計算機可讀存儲介質(zhì)存儲有計算機指令，所述計算機指令用于使處理器執(zhí)行時實現(xiàn)本發(fā)明實施例所述的直流串聯(lián)電弧空間定位方法。

44、本發(fā)明實施例的技術(shù)方案，本發(fā)明方案將電弧發(fā)出的電磁輻射信號的檢測與電弧源定位相結(jié)合，根據(jù)天線接收的由電弧發(fā)出的電磁輻射信號的強度，計算出電弧與天線的距離；進(jìn)而根據(jù)天線位置、電弧源與天線的距離，可以準(zhǔn)確計算出電弧源的空間位置。也即本發(fā)明方案將電弧發(fā)出的電磁輻射信號的檢測與電弧源定位相結(jié)合，達(dá)到了準(zhǔn)確計算出電弧源的空間位置的效果。

45、應(yīng)當(dāng)理解，本部分所描述的內(nèi)容并非旨在標(biāo)識本發(fā)明的實施例的關(guān)鍵或重要特征，也不用于限制本發(fā)明的范圍。本發(fā)明的其它特征將通過以下的說明書而變得容易理解。