【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及特高压直流输电接地极技术研究领域，尤其涉及一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法、装置及系统。
技术介绍
1、近年来，随着特高压直流输电技术的迅速发展，越来越多的特高压直流输电工程竣工投产，目前特高压直流输电朝着更高电压、更大容量、更长距离的方向发展，其中，特高压直流接地极是直流输电系统的重要组成部分，为直流输电系统运行稳定性和安全性提供强有力的保障，但是由于接地极自身属性要求，极址选址越发困难，由传统占地面积大的水平接地极逐步研发出占地面积相对较小的垂直接地极和深井接地极，因此需要进一步的开展垂直接地极和深井接地极的相关电气参数研究。
2、垂直接地极是一种垂直深埋地底的接地极，其工作电流较大，不同极环形状下其电极馈电棒的电流密度分布也是相对不均匀的，溢流密度均匀化作为垂直型直流接地极的关键性能参数，对整个系统的运行效果具有决定性的影响。现有技术通常仅根据垂直接地极的电流数据来对溢流密度均匀化程度进行评估，而这种现有技术存在着考虑因素单一等问题，使得对于垂直接地极溢流密度均匀化的评估调控不够准确、符合实际。但是垂直接地极溢流密度均匀化达不到垂直接地极所需的要求，将会导致垂直接地极馈电棒发热严重，降低其使用寿命，因此亟需要一种方法或者系统来解决现有技术中对于垂直接地极溢流密度均匀化评估调控不够准确的问题。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法、装置及系统，以解决无法对垂直接地极溢流密度均匀化程度进行准确评估调控的技术问题。p>
2、为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，包括：
3、根据获取的垂直接地极的设备数据和环境数据，构建垂直接地极的仿真模型；
4、根据仿真模型的溢流密度偏移指数，迭代更新仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径，根据当前迭代的每个电极井的填充焦炭横截面直径，计算并更新仿真模型的电流溢流密度数据和溢流密度偏移指数，直到仿真模型的溢流密度偏移指数满足预设的要求；
5、根据迭代输出的仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径和仿真模型的电流溢流密度数据，得到垂直接地极的溢流密度均匀化吻合度；
6、根据垂直接地极的溢流密度均匀化吻合度，结合预设的垂直接地极溢流密度均匀化吻合度判断区间，对垂直接地极的溢流密度均匀化进行评估。
7、可以理解的是，本专利技术首先构建垂直接地极的仿真模型，之后迭代更新仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径得到满足需求的溢流密度偏移指数；通过构建垂直接地极的仿真模型，并对数据进行模拟仿真，得到了垂直接地极溢流密度均匀化控制的理论值，并通过迭代更新得到了更加准确的理论值，为后续对垂直接地极的实际调控提供了更为准确的理论参考；最后根据得到的仿真模型的电流溢流密度数据，结合实际测量的垂直接地极每个馈电棒的电流溢流密度，计算垂直接地极的溢流密度均匀化吻合度；通过理论值结合实际值的方式，使得对垂直接地极的溢流密度均匀化的评估更加的准确，从而更好的对垂直接地极的溢流密度均匀化进行控制，避免垂直接地极溢流密度的不均匀导致垂直接地极馈电棒发热严重，降低其使用寿命，提高了直流输电系统的运行稳定性和安全性。
8、作为优选方案，所述根据获取的垂直接地极的设备数据和环境数据，构建垂直接地极的仿真模型，具体为：
9、获取垂直接地极的外形数据，构建垂直接地极的三维模型；
10、根据获取的垂直接地极的设备数据和环境数据，生成垂直接地极仿真模型的设备数据和环境数据；
11、根据垂直接地极仿真模型的设备数据、环境数据和预设的仿真模型计算范围，结合垂直接地极的三维模型，以预设的模型比例构建垂直接地极的仿真模型。
12、通过构建垂直接地极的仿真模型，可以通过仿真模型对垂直接地极的溢流密度数据进行仿真，为实际垂直接地极的调控提供理论参考值。
13、作为优选方案，所述根据仿真模型的溢流密度偏移指数，迭代更新仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径，根据当前迭代的每个电极井的填充焦炭横截面直径，计算并更新仿真模型的电流溢流密度数据和溢流密度偏移指数，直到仿真模型的溢流密度偏移指数满足预设的要求,具体为：
14、获取仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径，结合仿真模型中每个馈电棒的工作数据，计算仿真模型中每个电极井中馈电棒的电流溢流密度：
15、
16、其中，ii为每个电极井中馈电棒的电流，l为电极井中馈电棒的长度，di为每个电极井的填充焦炭横截面直径；
17、根据所述每个电极井中馈电棒的电流溢流密度，得到仿真模型中垂直接地极的平均电流溢流密度：
18、
19、其中，ii为每个电极井中馈电棒的电流，l为电极井中馈电棒的长度，di为每个电极井的填充焦炭横截面直径，n为电极井中馈电棒的数量；
20、根据每个电极井中馈电棒的电流溢流密度和垂直接地极的平均电流溢流密度，结合预设的馈电棒长度的积分变量，计算仿真模型的溢流密度偏移指数后，确认仿真模型的溢流密度偏移指数满足预设的要求，完成迭代更新：
21、
22、其中，τ为仿真模型的溢流密度偏移指数，i为垂直接地极注入电流，d(l)为馈电棒长度的积分变量，ii为每个电极井中馈电棒的电流，l为电极井中馈电棒的长度，di为每个电极井的填充焦炭横截面直径，n为电极井中馈电棒的数量。
23、通过仿真模型中每个电极井中馈电棒的电流溢流密度和平均电流溢流密度，计算得到的溢流密度偏移指数更符合实际，能够更准确的表达垂直接地极的溢流密度均匀化程度。
24、作为优选方案，所述确认仿真模型的溢流密度偏移指数满足预设的要求，完成迭代更新，具体为：
25、获取预设的溢流密度偏移指数区间，当仿真模型的溢流密度偏移指数不处于预设的溢流密度偏移指数区间时，对更新每个电极井的填充焦炭横截面直径进行迭代更新；
26、根据当前迭代的每个电极井的填充焦炭横截面直径，计算并更新仿真模型的电流溢流密度数据和溢流密度偏移指数；
27、当仿真模型溢流密度偏移指数处于预设的溢流密度偏移指数区间时，完成迭代更新，输出当前迭代的每个电极井的填充焦炭横截面直径对应的仿真模型电流溢流密度数据。
28、通过对垂直接地极仿真模型的数据迭代更新得到了更加准确的理论值，为后续对垂直接地极的实际调控提供了更为准确的理论参考。
29、作为优选方案，所述根据迭代输出的仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径和仿真模型的电流溢流密度数据，得到垂直接地极的溢流密度均匀化吻合度，具体为：
30、根据迭代输出的仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径，对仿真模型对应的垂直接地极的每个电极井的填充焦炭横截面直径进行对应修改，并测量计算修改后的仿真模型对应的垂直接地极的每个电极井中馈电棒的电流溢流密度；
31、根据所述仿真模型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述根据获取的垂直接地极的设备数据和环境数据，构建垂直接地极的仿真模型，具体为：
3.如权利要求1所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述根据仿真模型的溢流密度偏移指数，迭代更新仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径，根据当前迭代的每个电极井的填充焦炭横截面直径，计算并更新仿真模型的电流溢流密度数据和溢流密度偏移指数，直到仿真模型的溢流密度偏移指数满足预设的要求,具体为：
4.如权利要求3所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述确认仿真模型的溢流密度偏移指数满足预设的要求，完成迭代更新，具体为：
5.如权利要求4所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述根据迭代输出的仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径和仿真模型的电流溢流密度数据，得到垂直接地极的溢流密度均匀化吻合度，具体为：
6.如权利要求1所述的一种垂直接地极溢流密度均匀
7.一种垂直接地极溢流密度均匀化评估装置，其特征在于,包括：仿真模型构建模块、溢流密度偏移指数迭代更新模块、溢流密度均匀化吻合度求解模块和溢流密度均匀化评估模块；
8.如权利要求7所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估装置，其特征在于，所述仿真模型构建模块，包括：仿真模型构建单元；
9.如权利要求7所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估装置，其特征在于，所述溢流密度偏移指数迭代更新模块，包括：溢流密度偏移指数迭代更新单元；
10.如权利要求9所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估装置，其特征在于，所述溢流密度偏移指数迭代更新单元，包括：溢流密度偏移指数迭代更新子单元；
11.如权利要求7所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估装置，其特征在于，所述溢流密度均匀化吻合度求解模块，包括：溢流密度均匀化吻合度求解单元；所述溢流密度均匀化吻合度求解单元用于根据迭代输出的仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径，对仿真模型对应的垂直接地极的每个电极井的填充焦炭横截面直径进行对应修改，并测量计算修改后的仿真模型对应的垂直接地极的每个电极井中馈电棒的电流溢流密度；
12.如权利要求7所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估装置，其特征在于，所述溢流密度均匀化评估模块，包括：溢流密度均匀化评估单元；
13.一种垂直接地极溢流密度均匀化评估系统，其特征在于,包括：直流电流发生模块、电极井模块、电缆模块、数据记录模块、大地模块和如权利要求7至12任意一项所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估装置；
...【技术特征摘要】
1.一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述根据获取的垂直接地极的设备数据和环境数据，构建垂直接地极的仿真模型，具体为：
3.如权利要求1所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述根据仿真模型的溢流密度偏移指数，迭代更新仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径，根据当前迭代的每个电极井的填充焦炭横截面直径，计算并更新仿真模型的电流溢流密度数据和溢流密度偏移指数，直到仿真模型的溢流密度偏移指数满足预设的要求,具体为：
4.如权利要求3所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述确认仿真模型的溢流密度偏移指数满足预设的要求，完成迭代更新，具体为：
5.如权利要求4所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述根据迭代输出的仿真模型中每个电极井的填充焦炭横截面直径和仿真模型的电流溢流密度数据，得到垂直接地极的溢流密度均匀化吻合度，具体为：
6.如权利要求1所述的一种垂直接地极溢流密度均匀化评估方法，其特征在于，所述根据垂直接地极的溢流密度均匀化吻合度，结合预设的垂直接地极溢流密度均匀化吻合度判断区间，对垂直接地极的溢流密度均匀化进行评估，具体为：
7.一种垂直接地极溢流密度均匀化评估装置，其特征在于,包括：仿真模型构建模块、溢流密度偏移指数迭代...
【专利技术属性】
技术研发人员：周祥宇，曾永胜，孔志达，施世鸿，岳云峰，谌阳，李沛准，
申请(专利权)人：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。