[發明專利]一種直流下土壤電參量狀態反演方法

有效

• 申請號: 202010985368.3
• 申請日: 2020-09-18
• 公開（公告）號: CN112083253B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張棟;周利軍
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 武漢聚信匯智知識產權代理有限公司 42258
• 代理人: 馬尚偉

本發明公開了一種直流下土壤電參量狀態反演方法，屬于電力系統接地技術領域，主要包括細柱狀電極、直流電流發生裝置、電壓信號采集記錄裝置、滑塊等；直流電流信號發生模塊兩端口通過導線與外側兩細柱狀電極連接，電壓信號采集記錄模塊兩端口通過導線與內側兩細柱狀電極連接，水平絕緣扁桿與滑塊連接，滑塊與電極卡扣連接，電極卡扣與細柱狀電極連接，用于獲取不同電極跨度下的土壤視在電參量的測量值；還包括對目標土壤的測線劃分結構，用于測試未知土壤結構。本發明可簡便計算直流下的大地電參量閉式解，能夠有效對復雜土壤環境下的電參量結構進行綜合估計，并能為大電網中智能變電站接地系統的設計及性能評估提供決策建議。

技術領域

本發明屬于電力系統接地分析技術領域，具體涉及一種直流下土壤電參量狀態反演方法。

背景技術

智能電網的接地系統是保障人身和設備安全的重要措施。隨著接地技術的發展，過去過多關注接地電阻，現在發展為更多關注跨步電壓和接觸電壓，對接地系統的設計也從簡單的運用經驗公式設計轉為復雜多樣的數值解析化設計。

接地區域的土壤結構參數是接地工程設計的主要依據之一，土壤的視在電參量反映了其電特性在電力系統接地技術中，為提高供電可靠性和安全性，了解地表面電位分布和電流在地中的流散規律十分必要。而這些內容均與目標區域土壤的電參數結構密切相關，在復雜非各向同性非均勻介質中，由于分界面兩側的土壤電參量的狀態不同，會導致電流密度矢量和電場強度矢量的方向不一致，從而會影響電流在地中的流散途徑，可見隨著大電網的自動化、智能化程度的提高，剖析大地土壤電參量的狀態反演十分重要。

在實際中很少有均勻土壤存在，針對大地土壤模型的求解一直是電力系統工程應用領域的重要研究課題。目前世界上的各國學者對其相關性研究主要集中于單一化、固定化的模型設定，而目前尚未有特殊工況下復雜多樣類型的大地土壤電參量狀態反演方法的研究。為能夠給大范圍、大容量電網接地系統提供更加可靠的安全接地保障，急需一種智能配合解析化同步大地電參量結構狀態反演方法，可為大電網中智能變電站接地系統的設計及性能評估提供決策建議。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術的不足，提供一種直流下土壤電參量狀態反演方法。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

第一步：搭建直流下土壤電參量測量試驗平臺，包括第一滑塊，電極卡扣一，細柱狀電極一，第二滑塊，電極卡扣二，細柱狀電極二，第三滑塊，電極卡扣三，細柱狀電極三，第四滑塊，電極卡扣四，細柱狀電極四，直流電流發生裝置，電壓信號采集記錄裝置，導線一，導線二，導線三，導線四，絕緣外殼，把手一，把手二，水平絕緣扁桿，中心軸線；所述直流電流發生裝置分別與導線一的輸入端和導線四的輸入端連接，電壓信號采集記錄裝置分別與導線二的輸入端和導線三的輸入端連接，中心軸線為該平臺的垂直中軸線；導線一的輸出端嵌入第一滑塊與細柱狀電極一的輸入端相連，電極卡扣一與細柱狀電極一的輸入端相連，細柱狀電極一可在第一滑塊中垂直上下移動；導線二的輸出端嵌入第二滑塊與細柱狀電極二的輸入端相連，電極卡扣二與細柱狀電極二的輸入端相連，細柱狀電極二可在第二滑塊中垂直上下移動；導線三的輸出端嵌入第三滑塊與細柱狀電極三的輸入端相連，電極卡扣三與細柱狀電極三的輸入端相連，細柱狀電極三可在第三滑塊中垂直上下移動；導線四的輸出端嵌入第四滑塊與細柱狀電極四的輸入端相連，電極卡扣四與細柱狀電極四的輸入端相連，細柱狀電極四可在第四滑塊中垂直上下移動；第一滑塊、第二滑塊、第三滑塊、第四滑塊均套在水平絕緣扁桿上，第一滑塊、第二滑塊、第三滑塊、第四滑塊可在水平絕緣扁桿上靈活的水平左右移動，水平絕緣扁桿左右兩端部分別裝有把手一和把手二；