UHF定位方法还需解决的问题

目前UHF定位方法的研究大部分工作都是基于实验室内进行，在运行现场的应用还不够成熟，距离现场实际应用还需解决一些主要问题。因此，在今后的工作中应加强以下几个方面的研究：

①信号传播机理的研究。由于目前在研究信号传播机理时建立的变压器仿真模型，相比于真实的电力变压器要简单得多，很难全面的反映出电磁波信号在变压器多重介质（包括绕组导线、变压器铁芯、引出线、变压器箱体等电介质和变压器油、纸绝缘、纸板、套管等绝缘介质）中的传播规律性。因此，还需进一步的建模仿真研究UHF信号在变压器内的传播机理，以提高对PD源定位的精度。

②现场抗干扰技术的研究。虽然UHF法能避开大多数低频干扰，但现场的情况复杂多变，干扰因素众多，UHF传感器所检测到的信号不可避免的混杂有背景噪声干扰，尤其是当干扰的频率处于PD信号频段附近或重叠时，会严重影响监测的可信性和准确性，目前缺乏有效抑制此类干扰的方法。UHFPD信号包含着丰富的信息，其特征信息提取对准确提取时间差工作具有重要意义，亟需探索有效的特征提取方法，为后续故障诊断奠定基础。

③UHF传感器的研究。目前针对UHF传感器灵敏度低和抗电磁干扰能力差以及检测频带窄等问题，国内外很多学者都做了一定的研究，但大多都不能在其间做到一个良好的平衡，即往往在提高其灵敏度的同时，降低了传感器的抗干扰能力。或是以牺牲灵敏度为代价来提高传感器的抗干扰能力，或是同时保证了高灵敏度和强抗干扰能力，但会反而造成传感器频带过窄，尺寸过大的问题。因此，有必要针对UHFPD信号的特点开展UHF传感器设计的研究，以提高传感器的灵敏度和抗干扰能力，减小传感器的尺寸。这对获取能够反映PD本质特征的信号波形，实现真实的PD定位有着重要意义。

④UHF信号时延估计方法的研究。如何精确获取时延是利用UHF技术进行故障源定位的关键所在。对于变压器内的PD故障而言，需要在数米的空间范围之内满足高达厘米级的定位精度，以及电磁波仅以稍低于光速的速度传播，这无疑给时延估计算法提出了苛刻的要求。因此，在时延计算时，时延测量应满足何种精度与如何达到这种测量精度，以及采用何种方法才能提高测量精度等都是采用时间差方法定位PD源必须解决的首要问题，还需进一步探索一些新的时延估计算法。

⑤定位算法的研究。定位算法是实现定位准确与否的另一个关键。由于时间差定位方程组（也称为球面或双曲面时间差方程组）是非线性的，无法直接给出求根公式，这无疑加剧了变压器要求准确、快速定位的难度。而且定位方程组的计算对时延误差极为敏感，微小的误差都可能会导致较大的定位误差，甚至出现时间差方程组无解、定位失败的情况。但在实际应用中，不可避免的出现时延测量误差或测量的不确定性，这给定位算法提出了更加苛刻的要求。此外，现有的寻优算法在计算时存在初始点选取限制以及易出现早熟现象而陷人局部最优解的问题，这往往会导致定位误差较大，不能准确判断PD故障位置。因此，需要进一步探索一些新算法，并将其用于PD定位中，以期获得更好的定位效果。

⑥定位误差修正技术的研究。对于定位误差较大的情况，目前一般采用多次定位求算平均值的方法使结果尽可能的接近真实放电源的位置，但该方法仅是简单的对结果进行平均计算处理，并未能从根本上解决定位误差较大问题。因此有必要研究当出现定位结果分散性较大情况时采用何种误差修正技术来提高定位的准确性。

⑦多放电点定位的研究。实际上，变压器内部发生PD时往往会同时存在多点放电现象，而目前的多是针对单一PD源的情况进行研究。但因此十分的有必要研究存在多点PD源时如何实现多点定位技术。虽然目前也出现了基于超声传感器阵列与相控阵理论的多点定位技术，但基本上都处于探索阶段，不是十分成熟。特别是各个放电点对应的时延测量更是一大难点，需要做进一步的研究。