基于遗传算法的电压法和电阻法在地网导体缺失诊断中的性能对比

为准确检测新建地网导体缺失,建立了地网导体缺失诊断的0-1背包模型,基于二进制遗传算法编写了MATLAB地网导体缺失诊断程序,分别建立了电阻法、电压法的适应度函数。以重庆110 kV徐家坪变电站实际地网为例进行了仿真实验。结果表明:对于新建变电站地网的有、无孤立节点出现的导体缺失情况,电压法和电阻法的诊断结果均无误诊和漏诊支路出现。前者单次运行时间约4 min,后者约10 min,对实际工程而言,电压法要更优于电阻法。     

基于二进制遗传算法的地网断裂导体诊断

为了研究地网中腐蚀支路对断裂导体诊断结果的影响程度,笔者基于二进制遗传算法编制了MATLAB地网导体断裂诊断程序。以重庆110 k V上桥变电站实际地网为例进行了8组仿真实验,对比分析了各组实验中不同腐蚀情况下的诊断结果和各节点电位的变化,计算了不同导体断裂情况下适应度函数fitness值。利用支路灵敏度法分析了腐蚀支路存在对诊断结果的影响。结果表明:当地网未发生腐蚀或者发生轻微腐蚀时,诊断结果能准确找出断裂导体支路;当地网发生轻度、中度乃至严重腐蚀时,诊断结果中无漏诊、但会出现误诊的断裂导体支路。出现误诊的原因在于腐蚀支路位于不动点测量法中的不动点附近,通过剔除22节点的测量数据,4组仿真均能得到准确结果。     

变电站电缆沟内接地导体对腐蚀诊断的影响

实际地网腐蚀诊断中,难以判断变电站电缆沟接地导体是否与地网相连,或两者相连时具体节点位置不明确,因此,常常忽略变电站电缆沟内导体的影响。通过地网腐蚀诊断软件仿真分析电缆沟导体位置、腐蚀程度、数量以及跨距对腐蚀诊断的影响,并与不考虑电缆沟导体时的诊断结果进行对比。结果表明:当电缆沟导体与主网连接,不论跨度大小,当其与腐蚀支路间距离(D)不大于主网单根支路长度的3倍时,电缆沟导体距腐蚀支路越近,数量越多,腐蚀支路诊断准确度越低;电缆沟导体腐蚀越严重,腐蚀支路诊断结果越接近真实情况。增加电缆沟导体附近增大倍数不明显的支路作为开挖对象,可以提高诊断的准确率。     

基于连续性遗传算法的接地网腐蚀诊断优化

为了对接地网的导体腐蚀情况进行准确判断,建立了接地网腐蚀诊断的数学模型,基于连续性遗传算法编写了接地网腐蚀诊断程序,构建了适应度评价函数F,并利用多层减维技术对算法进行了优化。以重庆某110 k V实际接地网(41个节点、61条支路)为例仿真对比了优化前后的诊断效果。结果表明:优化前,诊断程序对真实故障支路的定位困难,出现漏诊、误诊的支路较多;利用多层减维技术进行优化后,不仅解决接地网腐蚀故障诊断中支路变量维数多、算法后期收敛速度慢的问题,使诊断程序能够准确地定位腐蚀支路,而且对腐蚀支路腐蚀程度的判断有相当高的精度,最大的诊断偏差也不超过10%,程序的单次运行时间约为15 min。对实际工程来说,程序的诊断效果和运行时间均满足要求。     

基于灵敏度分析法的接地网故障诊断模型应用研究

结合电网络理论及灵敏度分析法建立了接地网故障诊断模型,并运用Matlab编写了变电站接地网故障诊断软件。在四川电网220kV变电站进行现场试验。对诊断所得腐蚀严重的接地网导体支路进行现场开挖。开挖结果与诊断结果几乎吻合,实现了在不停电和不进行开挖的情况下。通过地网拓扑结构图及测量端口电阻高效地完成接地网故障支路的判断,充分证明该诊断方法具有较强的工程实用性。     

应用磁感应强度诊断接地网故障的试验研究

为进一步提高变电站接地网导体断点故障的诊断准确度,基于测量接地网地表面磁感应强度的诊断方法,以某35 kV变电站接地网为原型设计和定制了接地网试验模型,对接地网发生导体变细、断裂和脱焊等典型腐蚀故障下的磁感应强度及接地电阻进行了测试分析。试验结果表明:接地网在正常情况与典型腐蚀故障下的接地电阻基本保持不变,而地表面的磁感应强度则随导体状态的变化有明显改变。接地网导体变细时,故障支路的地表面磁感应强度下降明显;接地网存在断裂与脱焊故障时,故障处的地表面磁感应强度则接近于0,但与之相邻的正常支路的地表面磁感应强度则有不同程度的上升。研究结果可为有效诊断因接地网腐蚀而引起典型接地网故障提供依据。     

引外接地对变电站接地网腐蚀诊断的影响

一些处于土壤电阻率较高地区的变电站接地网通常采用引外接地措施,实际接地网腐蚀诊断中却常常忽略变电站引外接地的影响。基于特勒根定理和最优化方法,利用ATP和MATLAB进行仿真实验,分析了引外接地对于接地网腐蚀诊断的影响。结果表明:引外接地网的存在会降低与之直接相连支路诊断的腐蚀程度,引外距离越小影响越大;较大的引外距离与引外接地网中导体故障对接地网腐蚀诊断影响很小。     

水电厂接地网腐蚀诊断研究

通过基于电网络理论的算法语言,对接地网各支路电阻变化情况进行诊断,可在不开挖的情况下得到接地网腐蚀情况,该方法可对腐蚀严重的区域进行指导性开挖,避免了大面积开挖寻找接地网腐蚀导体的盲目性。同时结合化学诊断方法,测量土壤的腐蚀性,进一步验证算法诊断的准确性。     

变电站地网导体缺陷诊断方法研究

介绍了一种能在不停电、不大面积开挖情况下对变电站接地网导体缺陷情况进行诊断的方法,将竣工图设计的地网当作一个N端参考网络,实际地网任意两引下线间的网络当作一个二端口网络,然后通过测量该二端口网络之间的电阻值从而反推任意支路的电阻值,最后比较计算支路电阻值与参考网络支路的电阻值,判断导体支路是否存在缺陷。     

遗传算法在接地网腐蚀故障诊断中的应用

为了准确诊断接地网的腐蚀情况,将遗传算法(GA)应用于接地网腐蚀故障诊断中,编制了相应的MATLAB程序。利用多层减维技术解决接地网支路个数多、遗传算法收敛速度慢的问题。以重庆110 k V典发变电站接地网为例进行了仿真实验,实验结果显示多层减维技术的应用不仅加速了遗传算法的收敛过程,也优化了算法的诊断效果。遗传算法的计算结果具有一定的波动性,应在多次程序运行结果统计分析的基础上进行腐蚀评判。对典发变电站接地网的10次程序运行结果进行综合分析后,假设的7条故障支路被全部准确定位,无误诊及漏诊支路,各腐蚀支路腐蚀程度的诊断误差最大不超过10%。