本发明专利技术涉及接地电阻监测技术领域，提供一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，包括基础信息模块、分类模块、经验换算模块、模拟计算模块、辅助测量模块和拓展模块；本发明专利技术利用模拟计算模块计算杆塔接地电阻的估计值，使电网公司可根据估计值对杆塔接地电阻进行监管和维护，并推广使用在具有相同特征的杆塔接地装置上，简化了杆塔接地电阻的维护工作，节省大量的人力物力，具有一定经济价值；进一步可基于杆塔接地装置的相关特征，从辅助测量模块中获取预估的测量电流频率，减少现场调试测量电流频率的工作量，提高测量的效率，还能与辅助测量模块中的测量数据进行对比，进一步提高测量数据的准确性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及接地电阻监测，具体地说是一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统。
技术介绍
1、杆塔是输电线路中用来支撑输电线的支撑物；杆塔通过接地装置与大地连接，以减少雷击等自然灾害对电路的影响。
2、杆塔接地电阻是衡量接地装置的参数，表示接地装置对接地故障电流的抑制能力，接地电阻越小，抑制能力越强，杆塔的安全性和稳定性就越好。
3、中国专利申请号为：201811592750.7，杆塔接地电阻在线监测系统及在线监测方法，上述专利技术在被测接地回路设定高频激励脉冲信号，感应高频激励脉冲信号的电势；同步开关控制单元控制辅助接地开关瞬间开合，辅助接地开关连接在避雷线和接地体之间，保持接地线路正常连接，并在测量接地电阻时瞬时断开；能量及控制单元向测量及激励单元、同步开关控制单元发出相应的控制命令。
4、上述专利技术实质上是在杆塔周边安装可远程控制的太阳能测量设备，但在实际应用中，对每个杆塔安装测量设备，并长期运行和维护，其产生的成本远高于人工定期检测，不利于推广使用，适用范围较小。
5、此外，电力公司在设计杆塔施工方案时，必然会对杆塔接地电阻及其周边环境进行测算和分析，并遵循相关安全规范；因此在杆塔的后期维护工作中，往往不需要反复测量杆塔接地电阻的具体数值，相对而言，观察杆塔接地电阻的变化趋势和变化范围，提前敷设接地电阻降阻剂，才是确保输电线路安全运行的关键。
6、综上，因此本专利技术提供了一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，以解决上述问题。
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p>技术实现思路1、本专利技术提供了一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，通过模拟杆塔接地电阻及周边环境，辅助适量的实地测量数据，对杆塔接地电阻的变化趋势和变化范围进行分析，以解决现有技术中系统成本较高、适用范围较小的问题。
2、本专利技术具体的技术方案如下：
3、一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，包括：
4、基础信息模块，所述基础信息模块用于从电网公司的数据库中下载杆塔的历史测量数据、地理环境信息和接地体的设计方案，并对下载的内容进行分析，分别生成表示土壤和接地体的三维模型，然后以接地体模型的边界为起点，截取周边的土壤模型，将截取后的土壤模型与接地体模型进行合并，生成电阻模型；
5、分类模块，所述分类模块用于简化基础信息模块中土壤模型的边界，生成土壤模型的分界面，利用分界面对电阻模型进行裁剪，生成土层模型，并根据土层模型的个数，对电阻模型进行分类，包括单一型和复杂型；
6、经验换算模块，所述经验换算模块根据基础信息模块下载的历史测量数据，构建k系数换算模型，生成杆塔接地电阻的换算系数；
7、模拟计算模块，所述模拟计算模块根据分类模块的分类结果，创建模拟电阻元件，然后基于基础信息模块下载的历史测量数据，利用经验换算模块构建的k系数换算模型生成换算系数，再从网络下载杆塔所在区域的气象信息，计算杆塔接地电阻的估计值；
8、辅助测量模块，所述辅助测量模块根据基础信息模块下载的历史测量数据，分析历史测量数据中的测量电流频率；
9、拓展模块，所述拓展模块根据预设的监测周期，自动运行模拟计算模块，获取杆塔接地电阻的估计值，并分析杆塔接地电阻的可靠性，所述拓展模块还用于保存基础信息模块生成和电阻模型，以及模拟计算模块的计算结果，并进行匹配和分析。
10、优选的一种技术方案，所述经验换算模块包括：
11、气候单元，所述气候单元用于分析气候变化对杆塔接地电阻的影响，生成气候换算系数k1；
12、季节单元，所述季节单元用于分析季节变化对杆塔接地电阻的影响，生成季节换算系数k2；
13、腐蚀单元，所述腐蚀单元用于分析接地体腐蚀对杆塔接地电阻的影响，生成腐蚀换算系数k3；
14、经验换算模式实质上是将可能增大杆塔接地电阻阻值的因素归纳为：气候变化、季节变化、接地体腐蚀变化。
15、优选的一种技术方案，所述气候单元生成气候换算系数k1的公式如下：
16、
17、式中，k1是气候换算系数，c是经验参数，是土壤中水的电阻率，theta是土壤含水量，x_h是修正参数；
18、气候单元实质上是将气候变化的复杂因素归纳为土壤含水量的变化。
19、优选的一种技术方案，所述季节单元在温度高于0℃时，生成季节换算系数k2的公式如下：
20、
21、式中，k2是季节换算系数，a是季节补偿参数，b是调节因子，c是经验参数，w是温度，e是数学常数；
22、季节单元实质上是将季节变化的复杂因素归纳为温度的变化。
23、优选的一种技术方案，所述季节单元在温度低于0℃时，生成季节换算系数k2的公式如下：
24、
25、式中，b是调节因子，c是经验参数，w是温度，e是数学常数。
26、优选的一种技术方案，所述腐蚀单元生成腐蚀换算系数k3的公式如下：
27、
28、式中，k3是腐蚀换算系数，x_h是修正参数，n是增幅参数，dt是接地体直径d随时间t的变化值，c是经验参数；
29、腐蚀单元实质上是将接地体腐蚀的复杂因素归纳为接地体直径的缩小。
30、优选的一种技术方案，所述模拟计算模块基于以下公式计算杆塔接地电阻的估计值：
31、
32、式中，r估是杆塔接地电阻的估计值，r0是历史测量数据中的杆塔接地电阻历史测量值，k1是气候换算系数，k2是季节换算系数，k3是腐蚀换算系数，c是经验参数。
33、优选的一种技术方案，所述模拟计算模块基于以下公式对每个模拟电阻元件的电阻进行分析：
34、
35、式中，r总是历史测量数据中杆塔接地电阻的历史测量值，m是土层模块的个数，si是第i种土层模型的截面面积，li是i种土层模型的长度，pi是第i种土层模型的土壤电阻率，c是经验参数。
36、优选的一种技术方案，所述分类模块简化土壤模型的边界时，首先人工输入简化后的目标面片数量，然后分类模块对当前土壤模型边界上每条边的顶点计算误差度量，再根据误差度量构建优先级队列，按误差值由小到大对顶点进行排序，然后依次从优先级队列中选取顶点，与相邻的顶点进行合并，且在合并过程中更新相邻顶点的误差度量，而后重复执行合并和更新误差度量的步骤，直到达到目标面片数量，输出简化结果作为土壤的分界面；上述步骤可以有效地减少土壤模型的复杂度，并保持土壤模型的整体形状和特征。
37、与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
38、1.本专利技术通过经验换算模块对杆塔接地电阻的变化趋势和范围进行分析，利用模拟计算模块计算杆塔接地电阻的估计值，使电网公司可根据估计值对杆塔接地电阻进行监管和维护，并推广使用在具有相同特征的杆塔接地装置上，简化了杆塔接地电阻的维护工作，节省大量的人力物力，具本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述经验换算模块包括：
3.如权利要求2所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述气候单元生成气候换算系数K1的公式如下：
4.如权利要求2所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述季节单元在温度高于0℃时，生成季节换算系数K2的公式如下：
5.如权利要求4所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述季节单元在温度低于0℃时，生成季节换算系数K2的公式如下：
6.如权利要求2所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述腐蚀单元生成腐蚀换算系数K3的公式如下：
7.如权利要求2所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述模拟计算模块基于以下公式计算杆塔接地电阻的估计值：
8.如权利要求1所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述模拟计算模块基于以下公式对每个模拟电阻元件的电阻进行分析：
9.如权利要求1所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述分类模块简化土壤模型的边界时，首先人工输入简化后的目标面片数量，然后分类模块对当前土壤模型边界上每条边的顶点计算误差度量，再根据误差度量构建优先级队列，按误差值由小到大对顶点进行排序，然后依次从优先级队列中选取顶点，与相邻的顶点进行合并，且在合并过程中更新相邻顶点的误差度量，而后重复执行合并和更新误差度量的步骤，直到达到目标面片数量，输出简化结果作为土壤的分界面。
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【技术特征摘要】
1.一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述经验换算模块包括：
3.如权利要求2所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述气候单元生成气候换算系数k1的公式如下：
4.如权利要求2所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述季节单元在温度高于0℃时，生成季节换算系数k2的公式如下：
5.如权利要求4所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述季节单元在温度低于0℃时，生成季节换算系数k2的公式如下：
6.如权利要求2所述一种杆塔接地电阻阻值数据周期性监测及分析系统，其特征在于，所述腐蚀单元生成腐蚀换算系数k3的公式如下：...
【专利技术属性】
技术研发人员：卓坚熊，席荣军，陈正雍，陈俊彬，曾丹仪，黄登城，黄锶豪，胡志途，李万达，刘友强，高旭，高波，周浩帆，曹众，王成，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司汕尾供电局，
类型：发明
国别省市：
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