[發(fā)明專利]變電站Q235鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕率預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610053843.7
• 申請(qǐng)日: 2016-01-26
• 公開（公告）號(hào): CN105719025A
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 花廣如;李文浩;郭陽陽;房靜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 華北電力大學(xué)（保定）
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06N3/08
• 代理公司: 北京中濟(jì)緯天專利代理有限公司 11429
• 代理人: 陳曉蕾

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種用于對(duì)變電站接地網(wǎng)的腐蝕率進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法。

背景技術(shù)

接地網(wǎng)的安全是確保電力系統(tǒng)中變電站安全運(yùn)行、電力設(shè)備正常工作和工作人員生命安全的重要保障。由于接地網(wǎng)的材料多采用Q235鋼，且常年埋在地下，因此會(huì)因?yàn)榈叵聫?fù)雜的土壤環(huán)境常對(duì)其產(chǎn)生腐蝕，導(dǎo)致其接地性能劣化，進(jìn)而影響整個(gè)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。由于接地網(wǎng)的特殊性，傳統(tǒng)對(duì)接地網(wǎng)腐蝕性的測(cè)量都是靠人工開挖現(xiàn)場(chǎng)后進(jìn)行測(cè)量，這種原始直觀的檢測(cè)手段不僅不方便，而且也為設(shè)備的安全運(yùn)行帶來了隱患。所以，探索Q235鋼接地網(wǎng)的腐蝕規(guī)律，在不開挖、不斷電的前提下預(yù)測(cè)其腐蝕狀況，對(duì)變電站的安全穩(wěn)定工作具有重要意義。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是提供一種對(duì)變電站中Q235鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕率進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，對(duì)變電站的安全穩(wěn)定工作提供可靠保障。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案如下。

變電站Q235鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕率預(yù)測(cè)方法，具體包括以下步驟：

A.確定土壤腐蝕性影響因子，獲取數(shù)據(jù)樣本；

B.數(shù)據(jù)歸一化；

C.運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練學(xué)習(xí)得到腐蝕率測(cè)試評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)模型；

D.驗(yàn)證校核腐蝕率測(cè)試評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)模型的誤差是否符合要求；

E.采用符合誤差要求的腐蝕率測(cè)試網(wǎng)絡(luò)模型預(yù)測(cè)變電站Q235鍍鋅接地網(wǎng)的腐蝕率；

F.采用反歸一法獲得變電站Q235鍍鋅接地網(wǎng)的實(shí)際腐蝕率。

上述變電站Q235鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕率預(yù)測(cè)方法，步驟C采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，具體包括以下步驟：

C11.確定Spread值；

C12.運(yùn)用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練學(xué)習(xí)，運(yùn)算找出適合RBF網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，構(gòu)建腐蝕率測(cè)試評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)模型。

上述變電站Q235鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕率預(yù)測(cè)方法，步驟C12具體包括以下步驟：

C121.采用正交最小二乘法訓(xùn)練學(xué)習(xí)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

C122.確定腐蝕率測(cè)試評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)模型為，

式中，——隱含層與輸出層神經(jīng)元間的權(quán)值；

—回歸因子；

M——隱含層神經(jīng)元數(shù)；

—網(wǎng)絡(luò)誤差。

上述變電站Q235鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕率預(yù)測(cè)方法，步驟C采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，具體包括以下步驟：

C21.采用LM算法進(jìn)行BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練；

C22.確定BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)層數(shù)；

C23.確定輸入層、輸出層節(jié)點(diǎn)數(shù)；

C24.選取傳遞函數(shù)；

C25.確定隱含層神經(jīng)元；

C26.開始訓(xùn)練學(xué)習(xí)，構(gòu)建腐蝕率測(cè)試評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)模型。

由于采用了以上技術(shù)方案，本發(fā)明所取得技術(shù)進(jìn)步如下。

本發(fā)明利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)挖掘思想，在已有的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，對(duì)Q235鋼接地網(wǎng)的實(shí)際腐蝕狀況規(guī)律做出預(yù)測(cè)，從而發(fā)現(xiàn)安全隱患并采取措施，使變電站接地網(wǎng)的防護(hù)工作有了新的參考和對(duì)照。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

變電站Q235鍍鋅鋼接地網(wǎng)的腐蝕率預(yù)測(cè)方法，其流程圖如圖1所示，具體包括以下步驟：

A.確定土壤腐蝕性影響因子，獲取數(shù)據(jù)樣本。

本發(fā)明中，選取土壤腐蝕性調(diào)查應(yīng)包括土壤電阻率、氧化還原電位、含鹽量、含水量、pH值和土壤Cl含量總共六個(gè)影響因子，測(cè)定土壤中這六個(gè)元素作為網(wǎng)絡(luò)模型輸入量來構(gòu)建新的腐蝕等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)。所以，網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)模型的輸入向量是：土壤的氧化還原電位、電阻率、鹽量、含水量、pH值和Cl-濃度，輸出向量都是不同條件下Q235鋼的腐蝕率。

運(yùn)用MATLAB軟件中的函數(shù)unifrnd在土壤腐蝕等級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)上隨機(jī)生成2000組訓(xùn)練樣本和200組測(cè)試樣本，樣本數(shù)據(jù)每一組包括6個(gè)輸入?yún)?shù)和一個(gè)輸出參數(shù)，從而增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的魯棒性和樣本識(shí)別準(zhǔn)確性。

B.數(shù)據(jù)歸一化。

由于S型傳遞函數(shù)的函數(shù)值在臨近0和1的邊緣時(shí)候，函數(shù)曲線變化平滑，梯度變化速度特別緩慢，所以考慮到減小網(wǎng)絡(luò)模型的學(xué)習(xí)時(shí)間，可以將輸入及輸出數(shù)據(jù)歸于成[0.1~0.9]或[0.2~0.8]之間，這樣一來使得S型函數(shù)能在上述區(qū)間中的有較大的變化梯度，從而減小收斂時(shí)間，最后整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能將得到很大的改善。具體變換方法為：

，式一

式中

——?dú)w一化后的數(shù)據(jù)；