所属领域：过电压保护

成果简介：

1. 成果的基本情况

变电站接地网是保证电力系统可靠运行、保障运行人员安全的重要措施，其可靠性关系到电网的正常运行。针对接地网腐蚀问题，很多学者不断提出新的研究方法和理论。采用节点分析法，利用电路网络理论建立诊断方程，测量接地网导体的电阻或电压变化值，建立的数学方程规模大，增加了计算成本，不便实际推广应用；基于电磁学理论，利用电磁场分析法诊断接地网导体腐蚀状态，理论基础复杂，测量时接地网周围存在 强磁场会对检测产生一定程度的干扰，影响诊断准确性；利用电化学分析法从腐蚀电化学理论出发，采用电化学腐蚀监测传感器测量腐蚀速率，存在成本高、测试技术复杂等问题。建立的接地网腐蚀速率非参数预测模型避免了样本数据在错误的假设下分析；同时，自助法和集群分类方法相结合，降低小样本训练数据与实际数据分布产生的偏差风险，通过搜寻最优的分类器组合，有效地解决了接地网腐蚀速率的小样本多分类问题。

2. 主要技术指标

在本课题中，主要以影响接地网腐蚀的土壤腐蚀因素为研究对象，采用主元分析法对数据进行了预处理；利用非参数集群分类算法对接地网腐蚀规律展开了研究；分别利用改进的BP神经网络、支持向量回归机和聚类以及模糊类比法建立了三种不同的接地网腐蚀速率预测模型；开发了陕西省变电站接地网腐蚀速率预测软件。本文研究的主要内容包括：（1）通过现场实测，建立了陕西省内110KV以上的65个变电站接地网土壤腐蚀数据库，利用MATLAB绘制了各土壤腐蚀因素数据空间分布图，进行了相关性分析，并采用主元分析法对腐蚀数据进行了数据预处理。（2）详细介绍了一种非参数集群分类算法的原理和流程，结合KNN（K Nearest Neighbor）算法，建立了一个强分类器模型，对接地网腐蚀规律进行了研究，可以对接地网腐蚀等级分类。（3）研究了BP神经网络及其渐进优化算法、optK -均值聚类方法和支持向量机，以及模糊类比法的相关原理；同时，对影响接地网腐蚀的土壤腐蚀因素样本数据，建立了三种不同的接地网腐蚀速率预测模型，并利用测试数据对模型进行了验证，对比分析表明，三种模型各有优缺点，构造的模糊类比模型预测结果优于前两种模型。（4）利用Visual Studio C#和 MATLAB软件编写了陕西省变电站接地网腐蚀速率预测应用软件，可以快速、方便地预测出陕西省不同地区变电站接地网腐蚀速率以及使用情况。

3. 应用范围

接地网腐蚀方面的研究引起了国内外学者的高度重视，尤其是越来越多的国内学者已经在接地网腐蚀方面取得了丰硕的成果，并且广泛应用于工程实践中。目前对接地网腐蚀的研究主要从三个方面进行：一是从接地网腐蚀机理方面考虑，分析接地网材料的防腐性能；二是从接地参数方面考虑，进行对应的数值计算并考虑如何进行优化设计；三是现场诊断接地网腐蚀情况。

4. 市场需求及经济效益分析

我国曾经发生多起由于接地网腐蚀造成的安全事故，由于地面上建筑物的障碍，接地网掩埋地下的隐蔽性，对接地网的检查、维护以及修理改造等需要耗费大量人力物力，操作困难，费用巨大。工程上一般通过部分抽样开挖检查接地网腐蚀状况，这种方法不仅盲目性大，还带有一定地随机性，可能会影响到整个接地网系统的安全可靠运行。因此，接地网防腐蚀研究越来越受到众多学者的关注，能够在不停电、不开挖的情况下，研究出有效地接地网腐蚀预测方法，对于及时发现接地网隐患并采取相应的补救措施有重要的指导意义。

5. 合作方式：合作开发

6. 联系方式

负责人姓名：杜京义 电  话：13571827126 E-mail：517571853@qq.com