本發(fā)明涉及電氣領(lǐng)域，更具體地說是一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法。

背景技術(shù)：

1、變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估對保障變電站設(shè)備和人員的安全至關(guān)重要?，F(xiàn)有對接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)的評估常采用磁場仿真的方法，或者采用基于采集的磁場數(shù)據(jù)建立評估模型的方法。這兩種方法中，仿真的方法受實際運行的環(huán)境復雜性和不確定性影響較大，導致分析與決策結(jié)果存在偏差，且環(huán)境越復雜，偏差越明顯；而基于數(shù)據(jù)分析的方法因為缺乏機理模型的運行機制支撐，不能夠準確表達客觀物理規(guī)律導致不具有普適性且效果不理想。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足之處，本專利提出一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法。首先，采用電磁場仿真軟件將接地網(wǎng)在特定條件下的磁場環(huán)境進行仿真建模；其次，基于現(xiàn)場的磁場測量數(shù)據(jù)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡對接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)進行數(shù)據(jù)建模；接下來，對仿真模型和數(shù)據(jù)模型進行融合；最后，根據(jù)融合后的模型對接地網(wǎng)進行腐蝕狀態(tài)評估。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

3、一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，所述該方法用于對變電站敷設(shè)的接地網(wǎng)進行檢測，判別評估地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)；包括：

4、步驟1、對接地網(wǎng)注入電流，建立接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)的仿真模型，設(shè)置地網(wǎng)仿真環(huán)境參數(shù)，計算磁感應強度分布，輸出基于仿真環(huán)境下的地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)x1；

5、步驟2、基于磁場測量數(shù)據(jù)，建立接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)的數(shù)據(jù)模型，輸出基于數(shù)據(jù)環(huán)境下的地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)x2；

6、步驟3、對仿真模型和數(shù)據(jù)模型的判別結(jié)果進行加權(quán)融合，作為當前地網(wǎng)的腐蝕狀態(tài)的結(jié)果輸出；

7、步驟4、利用融合后的模型對接地網(wǎng)進行腐蝕狀態(tài)評估。

8、所述對接地網(wǎng)注入電流為異頻正弦激勵電流。

9、所述注入的異頻正弦激勵電流的頻率范圍20～2000hz，幅值10-20a，注入位置為對角線。

10、所述仿真環(huán)境參數(shù)包括：接地導體的根數(shù)、每根接地導體的長度和直徑、接地導體的電阻率、接地導體的埋地深度和土壤的電阻率。

11、所述數(shù)據(jù)模型是采用神經(jīng)網(wǎng)絡，以采集的磁場數(shù)據(jù)為樣本集，通過迭代訓練建立接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估的數(shù)據(jù)模型。

12、所述采集的磁場數(shù)據(jù)包括：對該地網(wǎng)的地表區(qū)域進行區(qū)域劃分，測量磁感應強度分布。

13、所述仿真模型、數(shù)據(jù)模型均輸出二分類結(jié)果：地網(wǎng)健康或不健康。

14、所述對仿真模型和數(shù)據(jù)模型的判別結(jié)果進行加權(quán)融合，是采用權(quán)重分配的方法進行融合，獲取融合后的地網(wǎng)判別結(jié)果y：

15、y＝λ1x1+λ2x2

16、其中，x1為仿真模型的輸出結(jié)果，λ1為仿真結(jié)果的權(quán)重系數(shù)；x2為數(shù)據(jù)模型的輸出結(jié)果，λ2為數(shù)據(jù)分析結(jié)果的權(quán)重系數(shù)；λ1+λ2＝1。

17、所述λ1、λ2為多次測量獲取。

18、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及有益效果：

19、本發(fā)明所提方法將仿真模型與數(shù)據(jù)模型進行融合，彌補了采用單一模型帶來的評估不準確的問題，此外，本發(fā)明所提方法采用了模型融合和結(jié)果融合雙層融合的思路，進一步提高了評估的準確性。

技術(shù)特征：

1.一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述該方法用于對變電站敷設(shè)的接地網(wǎng)進行檢測，判別評估地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)；包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述對接地網(wǎng)注入電流為異頻正弦激勵電流。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述注入的異頻正弦激勵電流的頻率范圍20～2000hz，幅值10-20a，注入位置為對角線。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述仿真環(huán)境參數(shù)包括：接地導體的根數(shù)、每根接地導體的長度和直徑、接地導體的電阻率、接地導體的埋地深度和土壤的電阻率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)模型是采用神經(jīng)網(wǎng)絡，以采集的磁場數(shù)據(jù)為樣本集，通過迭代訓練建立接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估的數(shù)據(jù)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述采集的磁場數(shù)據(jù)包括：對該地網(wǎng)的地表區(qū)域進行區(qū)域劃分，測量磁感應強度分布。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述仿真模型、數(shù)據(jù)模型均輸出二分類結(jié)果：地網(wǎng)健康或不健康。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述對仿真模型和數(shù)據(jù)模型的判別結(jié)果進行加權(quán)融合，是采用權(quán)重分配的方法進行融合，獲取融合后的地網(wǎng)判別結(jié)果y：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，其特征在于，所述λ1、λ2為多次測量獲取。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于數(shù)據(jù)模型和仿真模型混合驅(qū)動的變電站接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)評估方法，用于對變電站敷設(shè)的接地網(wǎng)進行檢測，判別評估地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)；包括：首先，采用電磁場仿真軟件將接地網(wǎng)在特定條件下的磁場環(huán)境進行仿真建模；其次，基于現(xiàn)場的磁場測量數(shù)據(jù)，采用神經(jīng)網(wǎng)絡對接地網(wǎng)腐蝕狀態(tài)進行數(shù)據(jù)建模；接下來，對仿真模型和數(shù)據(jù)模型進行融合；最后，根據(jù)融合后的模型對接地網(wǎng)進行腐蝕狀態(tài)評估。本發(fā)明所提方法將仿真模型與數(shù)據(jù)模型進行融合，彌補了采用單一模型帶來的評估不準確的問題，此外，本發(fā)明所提方法采用了模型融合和結(jié)果融合雙層融合的思路，進一步提高了評估的準確性。

技術(shù)研發(fā)人員：王維東,韓秀峰,劉春,尹樹鋒,岳鳳閣,劉中彪,李想,張恒源,謝蓓敏,孫志,費翾博
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)吉林省電力有限公司超高壓公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/17