CN111289842A - 一种评价接地网腐蚀程度的方法 - Google Patents

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张林山
周年荣
曹敏
李博
付志红
王浩文
邹京希
朱全聪
利佳
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Abstract

本申请公开了一种评价接地网腐蚀程度的方法，其特征在于，包括：获取待测接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压，作为测试电压。获取完好接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压,定义为基准电压；所述待测接地网与所述完好接地网规格相同。根据所述基准电压和所述测试电压，定义相对腐蚀度的特征值；根据所述特征值，将所述测试电压转换成相应的相对腐蚀度。根据上述相对腐蚀度对所述待测接地网的腐蚀程度进行评价。本申请基于完整接地网的感应电压信号对测量数据实施聚类分析，将所得结果量化为接地网的相对腐蚀度，从而直接使用瞬变电磁感应电压定义接地网相对腐蚀度，避免求解非线性方程，提高了接地网腐蚀程度评价的准确性与效率。

Description

一种评价接地网腐蚀程度的方法
技术领域
本申请涉及电力网技术领域，尤其涉及一种评价接地网腐蚀程度的方法。
背景技术
接地网常年埋设于地下，很难对其腐蚀程度进行有效的检测和状态评价。按照现行电力试验标准和规程，目前对变电站接地网内部隐蔽缺陷的预知性检测主要是采用接地电阻测试，但由于接地网采用网状结构，除非设备的接地引下装置与接地网彻底断开，或接地网已大面积严重腐蚀断裂，否则该方法难以反映接地网的腐蚀状况，在实际工程应用中，常根据土壤腐蚀率，依托变电站接地网设计拓扑图，凭经验估计接地网的腐蚀程度，然后开挖检查；这种方法带有盲目性，工作量大、效率低、经济性差，并且还受到现场运行条件等因素的限制，不能准确、定量地判断接地网导体的腐蚀程度。
现阶段，将瞬变电磁法引入到接地网检测领域。对于接地网腐蚀程度评价，根据接地网的电阻率，定义相应腐蚀程度的特征值，根据该特征值将纵向视电阻率断面图转换成相应的单网格基准特征值变化曲线，依据该曲线评价接地网腐蚀程度。
但是，该接地网腐蚀程度评价是通过纵向视电阻率断面，视电阻成像法对接地网状态的检测属于学科交叉的初代成果，不但其数据分析对专业知识高度依赖，而且纵向视电阻率的复杂计算过程中必要的简化与近似措施难免造成误差，影响到瞬变电磁对于接地网腐蚀程度量化的准确性与效率。
发明内容
本申请提供了一种评价接地网腐蚀程度的方法，以解决瞬变电磁对于接地网腐蚀程度量化的准确性的技术问题。
为了解决上述技术问题，本申请实施例公开了如下技术方案：
本申请实施例公开了一种评价接地网腐蚀程度的方法，包括：获取待测接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压，作为测试电压；
获取完好接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压,定义为基准电压；所述待测接地网与所述完好接地网规格相同；
根据所述基准电压和所述测试电压，定义相对腐蚀度的特征值；根据所述特征值，将所述测试电压转换成相应的相对腐蚀度；
根据上述相对腐蚀度对所述待测接地网的腐蚀程度进行评价。
可选的，获取待测接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压，作为测试电压；包括：
在待测接地网上方设置测线，确定测点；
对上述测点发射阶跃脉冲电流信号，在阶跃脉冲电流的激励下，接地网产生涡流，利用接收线圈接收到涡流所产生的感应电压信号，作为测试电压。
可选的，获取完好接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压,定义为基准电压；所述待测接地网与所述完好接地网规格相同；包括：
选择与所述待测接地网规格相同的完好接地网，设置测线并确定测点；
对所述测点发射阶跃脉冲电流信号，在阶跃脉冲电流的激励下，所述完好接地网产生涡流，利用接收线圈接收到涡流所产生的感应电压数据。
可选的，根据所述基准电压和所述测试电压，定义相对腐蚀度的特征值；根据所述特征值，将所述测试电压转换成相应的相对腐蚀度；包括：将未腐蚀的完好接地网的相对腐蚀度的特征值定义为1，
将所述测试电压和所述基准电压输入到SOM神经网络；
输出以所述完好接地网为标准的n个类和n个聚类中心之间的欧氏距离；
以所述完好接地网的各测点的加权平均作为基准值；
所有测点归一至所述完好接地网的基准特征值；
所述基准特征值作为各个测点的接地网的相对腐蚀度并输出。
与现有技术相比，本申请的有益效果为：
本申请提供了一种评价接地网腐蚀程度的方法，其主要原理为利用接地网独特的网孔结构，通过发射线圈与接收线圈与接地网网孔建立磁耦合。发射线圈建立的一次场在接地网网孔中形成感应涡流，该感应涡流建立二次磁场，在地面处的响应被接收线圈以感应电压的形式接收。二次磁场的地面响应中将含有接地网网孔的电路特征。如果接地网网孔发生腐蚀，这些差异信息体现在接收线圈的感应电压中，通过对感应电压的分析，解构出差异信息，对接地网腐蚀程度进行量化。本申请基于完整接地网的感应电压信号对测量数据实施聚类分析，将所得结果量化为接地网的相对腐蚀度，从而直接使用瞬变电磁感应电压定义接地网相对腐蚀度，避免求解非线性方程，提高了接地网腐蚀程度评价的准确性与效率。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种评价接地网腐蚀程度的方法流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1所示，本申请实施例提供了一种定义接地网腐蚀度的方法，包括：
S100：获取待测接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压，作为测试电压。
在待测接地网上方设置测线，确定测点。测线的布置可以，直线等间距布置，也可随意布置，但必须严格记录测点位置。
对上述测点发射阶跃脉冲电流信号，在阶跃脉冲电流的激励下，接地网产生涡流，利用接收线圈接收到涡流所产生的感应电压信号，作为测试电压。
使用瞬变电磁发射机在测点发送脉冲信号，并通过瞬变电磁接收机在测点接收、观察响应信号。通过瞬变电磁发射机的发射线圈发送脉冲信号，从而在地下建立一次脉冲磁场，在一次场间歇期间，形成地下涡流场并向下、向外扩散，称“烟圈效应”，此时利用瞬变电磁接收机的接收线圈观测二次涡流场，采集到感应电压数据。
S200：获取完好接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压,定义为基准电压；所述待测接地网与所述完好接地网规格相同。
选择与所述待测接地网规格相同的完好接地网，设置测线并确定测点。
对所述测点发射阶跃脉冲电流信号，在阶跃脉冲电流的激励下，所述完好接地网产生涡流，利用接收线圈接收到涡流所产生的感应电压数据。此处的阶跃脉冲电流和接收线圈与步骤S100中的阶跃脉冲电流和接收线圈相同。
也可以仿真模拟与所述待测接地网规格相同的完好接地网，设置相同的阶跃脉冲电流激励和相同的接收线圈，在接收线圈上得到涡流所产生的感应电压数据。
S300：根据所述基准电压和所述测试电压，定义相对腐蚀度的特征值。根据所述特征值，将所述测试电压转换成相应的相对腐蚀度。
将未腐蚀的完好接地网的相对腐蚀度的特征值定义为1。将所述测试电压和所述基准电压输入到SOM神经网络。输出以所述完好接地网为标准的n个类和n个聚类中心之间的欧氏距离。以所述完好接地网的各测点的加权平均作为基准值。所有测点归一至所述完好接地网的基准特征值。所述基准特征值作为各个测点的接地网的相对腐蚀度并输出。
S400：根据上述相对腐蚀度对所述待测接地网的腐蚀程度进行评价。
本申请提供了一种评价接地网腐蚀程度的方法，其主要原理为利用接地网独特的网孔结构，通过发射线圈与接收线圈与接地网网孔建立磁耦合。发射线圈建立的一次场在接地网网孔中形成感应涡流，该感应涡流建立二次磁场，在地面处的响应被接收线圈以感应电压的形式接收。二次磁场的地面响应中将含有接地网网孔的电路特征。如果接地网网孔发生腐蚀，这些差异信息体现在接收线圈的感应电压中，通过对感应电压的分析，解构出差异信息，对接地网腐蚀程度进行量化。本申请基于完整接地网的感应电压信号对测量数据实施聚类分析，将所得结果量化为接地网的相对腐蚀度，从而直接使用瞬变电磁感应电压定义接地网相对腐蚀度，避免求解非线性方程，提高了接地网腐蚀程度评价的准确性与效率。
需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的电路结构、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种电路结构、物品或者设备所固有的要素。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里发明的公开后，将容易想到本申请的其他实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本申请的真正范围和精神由权利要求的内容指出。
以上所述的本申请实施方式并不构成对本申请保护范围的限定。

Claims (4)

1.一种评价接地网腐蚀程度的方法，其特征在于，包括：
获取待测接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压，作为测试电压；
获取完好接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压,定义为基准电压；所述待测接地网与所述完好接地网规格相同；
根据所述基准电压和所述测试电压，定义相对腐蚀度的特征值；根据所述特征值，将所述测试电压转换成相应的相对腐蚀度；
根据上述相对腐蚀度对所述待测接地网的腐蚀程度进行评价。
2.根据权利要求1所述的评价接地网腐蚀程度的方法，其特征在于，获取待测接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压，作为测试电压；包括：
在待测接地网上方设置测线，确定测点；
对上述测点发射阶跃脉冲电流信号，在阶跃脉冲电流的激励下，接地网产生涡流，利用接收线圈接收到涡流所产生的感应电压信号，作为测试电压。
3.根据权利要求2所述的评价接地网腐蚀程度的方法，其特征在于，获取完好接地网的上方测点的瞬变电磁感应电压,定义为基准电压；所述待测接地网与所述完好接地网规格相同；包括：
选择与所述待测接地网规格相同的完好接地网，设置测线并确定测点；
对所述测点发射阶跃脉冲电流信号，在阶跃脉冲电流的激励下，所述完好接地网产生涡流，利用接收线圈接收到涡流所产生的感应电压数据。
4.根据权利要求1所述的评价接地网腐蚀程度的方法，其特征在于，根据所述基准电压和所述测试电压，定义相对腐蚀度的特征值；根据所述特征值，将所述测试电压转换成相应的相对腐蚀度；包括：将未腐蚀的完好接地网的相对腐蚀度的特征值定义为1；
将所述测试电压和所述基准电压输入到SOM神经网络；
输出以所述完好接地网为标准的n个类和n个聚类中心之间的欧氏距离；
以所述完好接地网的各测点的加权平均作为基准值；
所有测点归一至所述完好接地网的基准特征值；
所述基准特征值作为各个测点的接地网的相对腐蚀度并输出。
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