接地网腐蚀状态预测方法

发布时间：2017-06-12 05:10

  本文关键词：接地网腐蚀状态预测方法，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着大容量、远距离的高压、超高压和特高压电网的相继出现,电力系统接地短路电流越来越大,发变电站接地网上的电位升越来越高,从而对发变电站接地系统的安全稳定运行提出了更高的要求,但由于接地网运行于地下,目前一般采用开挖检查的方法获知接地网运行状态信息。因此,进行接地网腐蚀状态预测方法研究能及时掌握接地网的运行情况,以对设备进行预警和维护,具有重要的理论和实际意义。本文基于接地网的纯电阻模型,提出了一种基于扩展卡尔曼滤波算法的接地网支路电阻值动态跟踪方法。通过构建表征n+l时刻和n时刻之间电阻值增量关系的状态方程,以及表征n时刻可及节点电压增量和电阻增量之间关系的观测方程,并结合支路初始电阻值,可对支路电阻的腐蚀状态进行预测。考虑到土壤环境中与金属腐蚀相关的重要影响因素,对接地网腐蚀速率产生的影响,提出了基于PCA-BP神经网络的接地网腐蚀速率静态预测方法。PCA方法主要用来对诸多土壤腐蚀因素组成的高维矩阵进行降维,以降低各土壤因素数据的互相关性,将降维后的主成分向量作为BP神经网络的输入,对BP神经网络进行训练。对于训练好的BP神经网络,其预测过程将包含更丰富的环境信息,能更好地体现接地网所处的土壤环境中各影响因子的作用,使腐蚀速率的静态预测与现实环境进行更好的拟合。为了综合动态跟踪和静态预测的结果,本文提出了基于支持向量机的接地网腐蚀状态分类方法。根据接地网支路电阻变化率的动态跟踪值和接地网腐蚀速率的静态预测值,结合土壤环境中重要的腐蚀因素,共同作为特征量,对应的数据集作为训练数据,输入SVM对其进行训练。将测试数据输入至训练好的SVM中,比较分类结果与接地网实际腐蚀状态等级,以验证该腐蚀状态分类方法的准确性。
【关键词】：接地网 腐蚀速率 动态跟踪 静态预测 扩展卡尔曼滤波 神经网络 支持向量机
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM862
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 第1章 绪论13-20
• 1.1 电力系统接地概述13
• 1.2 选题背景与意义13-15
• 1.3 国内外研究现状及分析15-18
• 1.3.1 接地网接地性能研究现状及分析15-17
• 1.3.2 接地网腐蚀状态预测研究现状及分析17-18
• 1.4 本文的主要工作18-20
• 第2章 接地网拓扑建模及腐蚀影响因素20-32
• 2.1 引言20
• 2.2 ATPDraw仿真软件20-24
• 2.2.1 ATPDraw仿真软件简介20-21
• 2.2.2 ATPDraw仿真软件的仿真流程21-24
• 2.3 直流激励下接地网模型的搭建24-27
• 2.4 接地网土壤腐蚀影响因素分析27-31
• 2.4.1 土壤中的孔隙度对腐蚀的影响27-28
• 2.4.2 土壤含水量对腐蚀的影响28-29
• 2.4.3 土壤电阻率对腐蚀的影响29-30
• 2.4.4 土壤PH值对腐蚀的影响30
• 2.4.5 土壤含盐量对腐蚀的影响30-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 接地网腐蚀速率动态跟踪32-52
• 3.1 引言32
• 3.2 卡尔曼滤波算法32-38
• 3.2.1 卡尔曼滤波算法简介32-33
• 3.2.2 卡尔曼滤波算法实现33-38
• 3.3 扩展卡尔曼滤波算法38-42
• 3.3.1 扩展卡尔曼滤波算法简介38-39
• 3.3.2 基于扩展卡尔曼滤波的接地电阻状态可靠估计39-42
• 3.4 仿真实例42-50
• 3.4.1 Python仿真软件简介42-43
• 3.4.2 基于Python的接地电阻状态估计仿真43-50
• 3.5 本章小结50-52
• 第4章 接地网腐蚀速率静态预测52-68
• 4.1 引言52
• 4.2 基本方法52-59
• 4.2.1 主成分分析法52-54
• 4.2.2 PCA的建模及算法实现步骤54-56
• 4.2.3 BP神经网络56-59
• 4.3 基于BP神经网络的接地网腐蚀速率静态预测59-61
• 4.4 基于PCA-BP神经网络的接地网腐蚀速率静态预测61-67
• 4.5 本章小结67-68
• 第5章 接地网腐蚀状态分类68-80
• 5.1 引言68
• 5.2 支持向量机(SVM)简介68-76
• 5.2.1 支持向量机(SVM)原理68-75
• 5.2.2 SVM的正则化过程75
• 5.2.3 数据归一化75-76
• 5.3 基于支持向量机的接地网腐蚀状态分类76-79
• 5.4 本章小结79-80
• 结论与展望80-82
• 参考文献82-89
• 致谢89-90
• 附录A (攻读学位期间发表的学术论文目录)90-91
• 附录B (攻读学位期间参加的科研工作及学术活动)91-92
• 附录C (我国土壤腐蚀试验网站的土壤理化性质与碳钢试品的腐蚀状况)92-93

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 胡学文,许崇武;接地网腐蚀与防护的研究[J];湖北电力;2002年03期

2 王硕;刘渝根;游建川;袁涛;;大型接地网腐蚀优化诊断[J];重庆大学学报(自然科学版);2006年08期

3 彭珑;郭洁;李晓峰;;微量处理法在变电站接地网腐蚀诊断中的应用[J];高电压技术;2007年07期

4 张维理;陈先禄;冉懋海;杜立兵;;接地网腐蚀及断点诊断方法研究[J];重庆电力高等专科学校学报;2007年04期

5 刘渝根;王硕;田金虎;孟宪;;接地网腐蚀诊断优化测量方法[J];重庆大学学报;2008年11期

6 毛银;;接地网腐蚀的诊断研究[J];贵州工业大学学报(自然科学版);2008年06期

7 刘渝根;吴立香;王硕;;大中型接地网腐蚀优化诊断实用化分析[J];重庆大学学报;2008年04期

8 张秀丽;骆平;莫逆;王应高;李永立;;接地网腐蚀状态电化学检测系统的开发与应用[J];中国电机工程学报;2008年19期

9 熊焰;;采用微量处理法诊断变电站接地网腐蚀初探[J];科学之友(B版);2008年08期

10 耿进锋;时洪飞;;变电站接地网腐蚀与防护技术进展[J];腐蚀与防护;2009年08期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 王森;李志忠;牛涛;安宗贵;吉宏亮;;实用接地网腐蚀缺陷诊断评估系统的研究[A];2009年全国输变电设备状态检修技术交流研讨会论文集[C];2009年

2 刘渝根;腾永禧;陈先禄;袁涛;;接地网腐蚀的诊断方法研究[A];全国电网中性点接地方式与接地技术研讨会论文集[C];2005年

中国重要报纸全文数据库 前2条

1 通讯员 周畅;“接地网腐蚀”难题获解决[N];益阳日报;2010年

2 通讯员 周畅　记者 杨军;便携式接地线连接装置 解接地网腐蚀难题[N];湖南日报;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 荆晶;接地网腐蚀状态预测方法[D];湖南大学;2016年

2 吴立香;大中型接地网腐蚀优化诊断实用化研究[D];重庆大学;2008年

3 孟宪;接地网腐蚀诊断技术实用化研究[D];重庆大学;2009年

4 张笑;基于场路结合思想的接地网腐蚀断点诊断方法[D];东北电力大学;2010年

5 朱振华;接地网腐蚀故障诊断优化模型研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

6 滕永禧;接地网腐蚀诊断方法研究[D];重庆大学;2004年

7 游建川;接地网腐蚀的诊断方法的一种新方法[D];重庆大学;2005年

8 王鑫;接地网腐蚀现场检测及化学镀镍防护技术[D];天津大学;2012年

9 刘杰;基于电阻抗成像测量原理的接地网腐蚀诊断系统设计[D];重庆大学;2012年

10 杨滔;接地网腐蚀状态检测及其寿命预测[D];湖南大学;2011年

  本文关键词：接地网腐蚀状态预测方法，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：443321