多层土壤接地网设计的机辅分析方法

提出了基于计算机辅助分析的变电站接地网设计方法。主要内容包括：从现场实测在接地电阻率出发,得到多层土壤结构模型;计算出多层不均匀土壤条件下不同地风结构,包括立体地网的接地电阻;分析并设计得到更经济合理的地网;同时给出地网的电位分布。     

发电厂接地网土壤模型构建及其安全性评估

利用CDEGS软件对内蒙古地区某电厂接地网所处地区的土壤进行建模计算,分析了接地网的安全性。由于该电厂处于我国北方严寒地区,春冬季受地表覆盖冰雪的影响,土壤电阻率与夏秋季节差异较大,因此构建了冻土环境下的接地网仿真模型。结合当地气象条件,利用接地阻抗、接触电压和跨步电压等电气量分析全年不同季节土壤条件下接地网的安全性。分析结果表明：借助接地电阻值的实际测量值,利用CDEGS软件进行模拟,可有效弥补由现场测量中土壤电阻率信息不全所带来的深层土壤模型构建的缺陷;在内蒙古地区,冻土模型的引入是实现接地网综合评估不可或缺的环节。     

CDEGS软件在大型火力发电厂接地系统安全分析中的应用

阐述了接地系统安全分析对电力系统安全稳定运行的重要性，介绍了CDEGS软件的功能及特点，并利用CDEGS软件以河津电厂为例对其接地系统的安全性进行了深入分析，最后得出CDEGS软件可以方便的应用于大型火力发电厂接地系统安全分析中的结论。     

多层土壤结构立体地网通用接地计算软件包的开发

为了计算水平分层结构、垂直分层结构、水平和垂直复合分层结构的任意形状接地网的接地参数，考虑接地网周围的金属导体对接地系统的接地参数和安全性的影响，运用等值复数镜像法推导多层土壤结构的格林函数，然后采用边界元法编制了多层土壤接地计算软件GSJZl．0。GSJZl．0的计算结果和大量的国内外学者编制的接地计算程序结果、实验室模拟试验结果、现场接地网实测结果相吻合。     

垂直多层土壤接地电阻的计算

提出垂直多层土壤中电流场的计算模型及计算公式，应用边界元法编制成垂直多层土壤结构模型中接地装置的接地参数计算程序     

CDEGS在复杂大型接地网优化设计中的应用研究

如何有效地降低接地电阻、最大接触电压和最大跨步电压是复杂大型接地网设计经常碰到的一个难题。应用CDEGS仿真分析传统经验法设计的一个500 kV变电站接地网存在危险过电压、资源浪费等现象,通过大量仿真研究,找到该地网设计的最佳方案。CDEGS在土壤、地网建模等方面有着精确、灵活的优势,应用它进行复杂大型接地网设计能够取得良好技术经济效益,保证地网运行安全可靠。     

CDEGS在城市变电站接地网安全评估中的应用

城市变电站的接地网参数难以测量,使其安全性评估难以开展。为了解决这一问题,可基于土壤电阻率和接地网尺寸数据,通过CDEGS软件仿真计算出城市变电站接地网的接地电阻、跨步电势、接触电势、GPR和GPD等参数,进而开展变电站接地网安全性评估。案例应用分析表明,通过CDEGS软件可仿真计算出城市变电站完整的接地网参数,克服城市变电站接地网参数测试存在的困难,适用于城市变电站接地网安全性评估。     

多层土壤接地系统设计的简化和综合

通过对多层土壤结构的地网进行大量的接地计算,给出土壤模型简化的适用条件并对接地系统的设计进行综合分析,得出的结论与实验室模拟试验的结论相吻合。文中给出了工程施工的指导意见和施工设计的计算表格,通过查表就可以对多层土壤的接地网进行设计,给多层复杂土壤的接地工程施工提供了方便和理论指导。     

利用CDEGS软件分析埋地金属对土壤视在电阻率的影响

文章利用CDEGS软件分析土壤结构里的埋地金属对土壤的视在电阻率计算的影响;对进行反演土壤结构的计算时满足误差的最大极距做出了分析,通过分析确定出了最大极距的影响因素,并且总结出了最大极距的确定方法,最后以双层水平结构土壤为例计算了上下层土壤电阻率比从0.1～10之间变化时,最大测量极距大致的变化范围,并且绘出了不同土壤情况下的曲线趋势。     

多层土壤中垂直电极接地电阻的解析方法

对于日本人马渊定行和高木子平的多层土壤垂直电极接地电阻的解析计算法——等效均匀土壤电阻率法进行了分析，指出其优点是简单，缺点是计算误差较大，可能达到2196以上。此文以双层土壤模型为基础，提出了计算多层土壤中垂直电极接地电阻的新方法，与计算机数值算法比较，所提出的新方法的计算误差通常小于5％。     

爆破接地技术在地网改造中的应用

发、变电站接地系统是保证设备与人身安全 ,维护电力系统可靠运行的重要措施 ,而地处土壤电阻率高的一些变电站 ,接地电阻很难达到标准要求。按文中介绍的接地系统数值设计流程 :先测量视在土壤电阻率 ,分析得到变电站站址的土壤分层模型 ,采用CDEGS数值计算软件进行分析设计。施工时垂直接地极深孔采用爆破接地技术 ,压力灌注低电阻率材料。施工完成后测量得到的接地电阻与设计值非常接近。     

多层水平分层土壤电阻率模型

确定大地模型和土壤参数是大型地网接地计算的首要工作,为了使模型能够较好地反映实际大地土壤特性,应该利用多层模型代替以往的两层或三层模型。基于等距四极法测得的土壤视在电阻率建立了反演多层水平分层土壤电阻率模型。土壤视在电阻率计算值由复镜像法进行逼近,复镜像法的采用大大加快了程序计算速度并且提高了计算精度。由最小二乘法建立目标函数,通过条件转换将约束非线性问题转化为非约束问题,使用拟牛顿DFP算法对目标函数进行优化。根据实际使用经验与土壤视在电阻率特性的表现,确定了一种由计算机自动选择初始值的有效方法,使程序可以很快获得收敛解。并将分析结果与国际著名接地计算软件CDEGS的计算结果进行比较,充分验证了方法的有效性。     

两层土壤中正方形接地网接地电阻的解析计算

M.M.A.Salama和 Y.L .Chow等人基于多重镜像原理及组合渐近线法所导出的两层土壤接地网电阻公式在一些情况下的计算误差较大 ,可达 2 0 %以上。为此 ,该文提出了改进的公式 ,与计算机数值方法比较 ,其计算误差通常都小于 10 %     

爆破接地技术在地网改造中的应用

介绍了接地系统数值设计流程,即先测量视在土壤电阻率,分析得到变电站站址的土壤分层模型,采用数值计算软件进行分析设计。     

垂直多层土壤的格林函数

为解决垂直多层土壤格林函数理论推导复杂和数值求解方法繁琐的问题,提出了符号方程理论推导方法和自适应高精度复镜像数值求解的方案。符号方程法借助镜像变换和分离变量法实现了机械化推导,可以求得格林函数通用的封闭表达式。自适应高精度复镜像法先使用二次采样方法对格林函数的封闭表达式进行智能采样,然后运用矩阵束法直接对离散化的格林函数系数进行复镜像拟合,能够显著提高计算的效率和精度,弥补了传统Prony法和广义函数束法在数值稳定性和精度方面的不足。经由算例对比,该方法准确有效,可以应用于垂直或水平多层土壤接地问题的计算。     

多层前馈神经网络及其在开关变换器中的应用

多层前馈神经网络具有多层结构、可鉴别神经元特性函数和误差反传算法等三个要素.本文从多层前馈神经网络的结构和原理出发,分析了多层前馈神经网络的非线性函数映射能力,以此为基础,从而可以实现其在系统辨识和非线性控制上的作用.另外,以Boost变换器的神经网络辨识器和控制器的设计为例,探讨了开关变换器的数学建模方法和多层前馈神经网络在其中的应用,使得各种线性和非线性控制方法均可以利用多层前馈神经网络来实现,并具有统一的设计和训练措施.     

双层结构土壤模型地网接地电阻的简化计算

为了简化双层结构土壤模型中地网接地电阻的计算,提出了将双层土壤模型等效为均匀土壤模型的计算方法。分析了接地网面积、接地网的长宽比、上层土壤电阻率等参数对等效均匀土壤电阻率的影响后,指出接地网面积、上层土壤的电阻率和厚度以及反射系数等参数均对等效均匀土壤电阻率有重要影响;采用CDEGS软件仿真所得数据建立求解等效均匀土壤电阻率的BP神经网络所得结果与CDEGS软件计算对比表明,该BP神经网络具有较高的准确性和可信度,可为多层土壤结构中接地网的设计提供可靠帮助。     

多层多分辨分析算法及在电力系统中的应用

为了改善小波函数在电力系统故障信号分析中的性能，提高小波变换的运算速度，提出了新的小波函数构造方法及其相应的小波变换。该方法具有普遍性，所构造的小波具有简单、时频局部化性能好等优点。根据这种新的小波构造方法，提出了多层多分辨分析的快速算法，此外，利用多层多分辨分析的算法，对电力系统故障信号进行处理和分析，证明基于多层多分辨分析小波变换方法在检测电力系统故障的突变信号分量方面，是一种非常有效的方法。该小波函数构造方法及其多层分辨分析算法，同样适合于其它领域里的故障信号分析与信号处理。     

对补偿法测2层土壤中接地网接地电阻的修正

分析了用补偿法测量两层土壤中接地网接地电阻产生的误差 ,研究了测量误差与土壤反射系数及土壤厚度之间的关系 ,得出了在测量两层不均匀土壤中接地网的接地电阻时准确地插入电压极可提高补偿法测量不均匀土壤接地电阻准确度的结论。     

变电站内水平多层土壤参数反演

接地网是变电站的重要组成,起到保障变电站设备安全运行和工作人员安全的作用。IEEE Std80-2000指出,变电站内水平多层土壤的参数分布特性对接地网的接地性能有很大影响。视在电阻率是直接反映水平多层土壤参数的电学指标,因此基于Wenner法建立水平多层土壤的视在电阻率模型是研究其参数特性的重要手段。基于点电流源在水平多层土壤中满足的泊松方程和边界条件,建立了广义积分形式的视在电阻率计算公式;结合 Prony 展开式和 Lipschitz积分得出了有限项求和形式的视在电阻率复镜像表达式。利用视在电阻率测量值和计算值间的均方根误差函数建立了水平多层土壤参数反演模型。采用改进粒子群算法(improved particle swarm optimization,IPSO)拟合不同电极间距离d情况下视在电阻率;优化过程结束后,最小适应度函数对应的粒子被作为最优土壤参数输出。通过与已发表论文中水平两层和三层土壤参数模型对比,验证了所提算法在反演水平多层土壤参数时是有效、可行的。此外,由于测量的视在电阻率是在d>10t(d为电极间距,t为电极入地深度)假设下进行简化得出的,所以提出剔除d<1m时无效的视在电阻率测量值的方法来提高水平多层土壤参数估计的精度,该方法也能够对采用Wenner法的视在电阻率现场测量提出指导意见。