變電站內(nèi)水平多層土壤參數(shù)反演
本文選題:接地網(wǎng) 切入點(diǎn):水平多層土壤 出處:《中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)》2014年33期 論文類型:期刊論文
【摘要】:接地網(wǎng)是變電站的重要組成,起到保障變電站設(shè)備安全運(yùn)行和工作人員安全的作用。IEEE Std80-2000指出,變電站內(nèi)水平多層土壤的參數(shù)分布特性對(duì)接地網(wǎng)的接地性能有很大影響。視在電阻率是直接反映水平多層土壤參數(shù)的電學(xué)指標(biāo),因此基于Wenner法建立水平多層土壤的視在電阻率模型是研究其參數(shù)特性的重要手段;邳c(diǎn)電流源在水平多層土壤中滿足的泊松方程和邊界條件,建立了廣義積分形式的視在電阻率計(jì)算公式;結(jié)合Prony展開式和Lipschitz積分得出了有限項(xiàng)求和形式的視在電阻率復(fù)鏡像表達(dá)式。利用視在電阻率測(cè)量值和計(jì)算值間的均方根誤差函數(shù)建立了水平多層土壤參數(shù)反演模型。采用改進(jìn)粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO)擬合不同電極間距離d情況下視在電阻率;優(yōu)化過程結(jié)束后,最小適應(yīng)度函數(shù)對(duì)應(yīng)的粒子被作為最優(yōu)土壤參數(shù)輸出。通過與已發(fā)表論文中水平兩層和三層土壤參數(shù)模型對(duì)比,驗(yàn)證了所提算法在反演水平多層土壤參數(shù)時(shí)是有效、可行的。此外,由于測(cè)量的視在電阻率是在d10t(d為電極間距,t為電極入地深度)假設(shè)下進(jìn)行簡(jiǎn)化得出的,所以提出剔除d1 m時(shí)無效的視在電阻率測(cè)量值的方法來提高水平多層土壤參數(shù)估計(jì)的精度,該方法也能夠?qū)Σ捎肳enner法的視在電阻率現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量提出指導(dǎo)意見。
[Abstract]:Grounding grid is an important component of substation, which plays an important role in ensuring the safe operation of substation equipment and the safety of staff. IEEE Std80-2000 points out that, The distribution characteristics of horizontal multi-layer soil parameters in substations have a great influence on the grounding performance of ground grids. Apparent resistivity is an electrical index that directly reflects the horizontal multi-layer soil parameters. Therefore, the establishment of apparent resistivity model of horizontal multi-layer soil based on Wenner method is an important means to study its parameter characteristics, based on Poisson equation and boundary conditions satisfied by point current source in horizontal multi-layer soil. A formula for calculating apparent resistivity in the form of generalized integral is established. Combined with Prony expansion and Lipschitz integral, the complex mirror expression of apparent resistivity in the form of finite term summation is obtained. The inversion model of horizontal multi-layer soil parameters is established by using the root mean square error function between apparent resistivity measurements and calculated values. Using improved particle swarm optimization (PSO) algorithm to fit apparent resistivity at different electrode distances (d); At the end of the optimization process, the particles corresponding to the minimum fitness function are output as the optimal soil parameters. It is verified that the proposed algorithm is effective and feasible in retrieving the horizontal multilayer soil parameters. In addition, the apparent resistivity is simplified under the assumption that the electrode spacing is 10 t / d and the electrode depth is at the ground depth. Therefore, a method of eliminating invalid apparent resistivity measurements at d 1 m is proposed to improve the accuracy of the estimation of horizontal multilayer soil parameters. This method can also provide guidance for the field measurement of apparent resistivity using Wenner method.
【作者單位】: 輸配電裝備及系統(tǒng)安全與新技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(重慶大學(xué));國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51477013) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(973項(xiàng)目)(2011CB209401)~~
【分類號(hào)】:TM63
【參考文獻(xiàn)】
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【共引文獻(xiàn)】
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7 尚U,
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