本技术涉及接地网,尤其涉及一种接地网腐蚀评估方法、系统、设备及介质。
背景技术:
1、接地网建设是保障电气设备安全,避免作业人员发生伤亡事故的重要措施。但由于埋设于地下,复杂多变的地下环境容易导致接地网发生腐蚀断裂等现象,从而使接地网的性能降低,极大影响电力网络的运行稳定性。接地网大面积开挖既可能无法找到腐蚀点,又可能浪费人力财力,同时进行该工作时需要停掉部分线路,极大的影响人们的生产生活。
2、目前,当前主流的接地网腐蚀评估方法主要有:基于电磁场原理分析法、基于电网络理论分析法、基于瞬变电磁法;其中,基于电磁场原理分析法通过对接地网地表电磁场的分布特点和规律分析,可大致判断出接地网腐蚀的范围,无法精确获得精确地接地网腐蚀位置,仍需要后期的接地网开挖确认。由于该方法涉及电磁场,因此在实际测试过程中要考虑电磁信号的干扰,进一步降低该方法判断接地网腐蚀位置的准确度。基于电网络理论分析法需参考接地网施工设计图纸,这样才能够获得接地网建设时的电气参数,对相关文件资料提出了更高的要求;该方法需要借助智能算法求解腐蚀诊断函数,但当前智能算法种类繁多,各有优劣,如何选择较为合适的算法进行函数求解是基于电网络理论分析法的关键。基于瞬变电磁法的缺点与基于电磁场原理分析法类似,存在电磁信号的干扰的问题,而且干扰强于电磁场原理分析法。
3、因此,亟需设计一种简单、高效且准确度高的接地网腐蚀评估方法。
技术实现思路
1、本技术提供了一种接地网腐蚀评估方法、系统、设备及介质,用于解决现有技术评估过程复杂且准确度低的问题。
2、有鉴于此,本技术第一方面提供了一种接地网腐蚀评估方法,所述方法包括:
3、基于待评估接地网的平面设计图及设计电气参数,构建待评估接地网的腐蚀模型,并注明待评估接地网的节点和支路的编号,以及设置各支路电阻;
4、对接地引下线节点注入电流,并将测量得到的各接地引下线间的电压值作为腐蚀前节点电压;
5、改变支路的电阻值后,重新对接地引下线节点注入电流,并将测量得到的各接地引下线间的电压值作为腐蚀后节点电压;
6、将所述腐蚀模型作为改进型哈里斯鹰算法的目标函数,并将所述腐蚀前节点电压和所述腐蚀后节点电压代入所述目标函数中,求解得到腐蚀支路编号及对应的增大电阻倍数,从而确定待评估接地网腐蚀位置和腐蚀程度。
7、可选地,所述基于待评估接地网的平面设计图及设计电气参数,构建待评估接地网的腐蚀模型,具体包括:
8、根据待评估接地网的平面设计图的节点数量、支路数量和接地引下线数量,以及设计电气参数建立kcl和kvl方程;
9、基于所述kcl和kvl方程进行推导变换,得到节点电压变化与支路电阻变化的关系式;
10、基于所述节点电压变化与支路电阻变化的关系式,根据接地网的腐蚀情况与导体电阻值变化的特性,建立待评估接地网的腐蚀模型。
11、可选地,所述腐蚀模型,具体为:
12、
13、其中,
14、式中,δum为接地引下线的节点电压,u'm为接地网腐蚀后接地引下线的节点电压,umo为接地网腐蚀前接地引下线的节点电压,m'为m行b列关于接地引下线节点的灵敏度矩阵,x=δrj为支路的电阻变化,rjo支路电阻起始值。
15、可选地,所述改进型哈里斯鹰算法的改进过程,具体包括:
16、通过引入佳点集的概念,增加哈里斯鹰初始阶段的多样化;
17、通过动态自适应参数对猎物逃逸能量e进行非线性改进,从而强化哈里斯鹰的探索和开发两个阶段的平衡性;
18、通过反向学习的方式评估原始解和反向解的优劣势,从而得到更优解。
19、本技术第二方面提供一种接地网腐蚀评估系统,所述系统包括:
20、构建单元,用于基于待评估接地网的平面设计图及设计电气参数,构建待评估接地网的腐蚀模型,并注明待评估接地网的节点和支路的编号,以及设置各支路电阻;
21、第一测量单元,用于对接地引下线节点注入电流,并将测量得到的各接地引下线间的电压值作为腐蚀前节点电压;
22、第二测量单元,用于改变支路的电阻值后,重新对接地引下线节点注入电流,并将测量得到的各接地引下线间的电压值作为腐蚀后节点电压;
23、评估单元,用于将所述腐蚀模型作为改进型哈里斯鹰算法的目标函数,并将所述腐蚀前节点电压和所述腐蚀后节点电压代入所述目标函数中,求解得到腐蚀支路编号及对应的增大电阻倍数,从而确定待评估接地网腐蚀位置和腐蚀程度。
24、可选地,所述基于待评估接地网的平面设计图及设计电气参数,构建待评估接地网的腐蚀模型,具体包括:
25、根据待评估接地网的平面设计图的节点数量、支路数量和接地引下线数量,以及设计电气参数建立kcl和kvl方程;
26、基于所述kcl和kvl方程进行推导变换,得到节点电压变化与支路电阻变化的关系式;
27、基于所述节点电压变化与支路电阻变化的关系式,根据接地网的腐蚀情况与导体电阻值变化的特性,建立待评估接地网的腐蚀模型。
28、可选地,所述腐蚀模型,具体为:
29、
30、其中,
31、式中,δum为接地引下线的节点电压,u'm为接地网腐蚀后接地引下线的节点电压,umo为接地网腐蚀前接地引下线的节点电压,m'为m行b列关于接地引下线节点的灵敏度矩阵,x=δrj为支路的电阻变化,rjo支路电阻起始值。
32、可选地,所述改进型哈里斯鹰算法的改进过程,具体包括:
33、通过引入佳点集的概念,增加哈里斯鹰初始阶段的多样化;
34、通过动态自适应参数对猎物逃逸能量e进行非线性改进,从而强化哈里斯鹰的探索和开发两个阶段的平衡性;
35、通过反向学习的方式评估原始解和反向解的优劣势,从而得到更优解。
36、本技术第三方面提供一种接地网腐蚀评估设备,所述设备包括处理器以及存储器:
37、所述存储器用于存储程序代码,并将所述程序代码传输给所述处理器;
38、所述处理器用于根据所述程序代码中的指令,执行如上述第一方面所述的接地网腐蚀评估方法的步骤。
39、本技术第四方面提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质用于存储程序代码,所述程序代码用于执行上述第一方面所述的接地网腐蚀评估方法。
40、从以上技术方案可以看出,本技术具有以下优点:
41、本技术提供了一种网腐蚀评估方法,包括:基于待评估接地网的平面设计图及设计电气参数,构建待评估接地网的腐蚀模型,并注明待评估接地网的节点和支路的编号,以及设置各支路电阻;对接地引下线节点注入电流,并将测量得到的各接地引下线间的电压值作为腐蚀前节点电压;改变支路的电阻值后,重新对接地引下线节点注入电流,并将测量得到的各接地引下线间的电压值作为腐蚀后节点电压;将腐蚀模型作为改进型哈里斯鹰算法的目标函数,并将腐蚀前节点电压和腐蚀后节点电压代入目标函数中,求解得到腐蚀支路编号及对应的增大电阻倍数,从而确定待评估接地网腐蚀位置和腐蚀程度。
42、与现有技术相比,本技术实现较为简单,仅需接地网平面图纸及相关设计电气参数,借助现有的仿真软件就可获得求解模型的所有参数;计算速度快,求解精度高。从而解决了现有技术评估过程复杂且准确度低的问题。
1.一种接地网腐蚀评估方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的接地网腐蚀评估方法,其特征在于,所述基于待评估接地网的平面设计图及设计电气参数,构建待评估接地网的腐蚀模型,具体包括:
3.根据权利要求1或2所述的接地网腐蚀评估方法,其特征在于,所述腐蚀模型,具体为:
4.根据权利要求1所述的接地网腐蚀评估方法,其特征在于,所述改进型哈里斯鹰算法的改进过程,具体包括:
5.一种接地网腐蚀评估系统,其特征在于,包括:
6.根据权利要求5所述的接地网腐蚀评估系统,其特征在于,所述基于待评估接地网的平面设计图及设计电气参数,构建待评估接地网的腐蚀模型,具体包括:
7.根据权利要求5或6所述的接地网腐蚀评估系统,其特征在于,所述腐蚀模型,具体为:
8.根据权利要求5所述的接地网腐蚀评估系统,其特征在于,所述改进型哈里斯鹰算法的改进过程,具体包括:
9.一种接地网腐蚀评估设备,其特征在于,所述设备包括处理器以及存储器:
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质用于存储程序代码,所述程序代码用于执行权利要求1-4任一项所述的接地网腐蚀评估方法。
