一种利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法及系统，所述方法包括：在预设注入点向接地网注入第一频率的方波电流；测量接地网地表电位，得第一电位分布数据；在预设注入点向接地网注入第二频率的方波电流；测量接地网地表电位，得第二电位分布数据；对第一、第二电位分布数据进行预设处理，得到处理结果；依据预设判别规则对处理结果进行判别，以诊断接地网的缺陷。例如对第一、第二电位分布数据进行相减运算，并对差值结果进行判别以诊断接地网的缺陷。可见，本发明专利技术通过利用接地网在不同频率的方波电流激励下，地表电位响应之间的差异进行比较，来实现接地网缺陷诊断，无需计算理论值来进行对比、摆脱了现有方法对接地网图纸的依赖。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力
，尤其涉及一种利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法及系统。
技术介绍
发电站和变电站等的接地网是保证电力系统安全可靠运行的重要设施，特别是大型变电站的主接地网在保证电力设备和人们的人身安全方面起着决定性的作用。目前，长期埋在地下的接地网会因严重腐蚀而产生缺陷，进而导致故障的发生，接地网一旦发生故障，会给电力设备、供电以及人们的生命安全造成难以估算的损失。从而，诊断接地网的缺陷对保障电力系统安全可靠运行等具有重要的意义，其已经成为电力部门的一项重大反事故措施。目前，主要通过原始的开挖方法来诊断接地网的缺陷，该方法费时费力，因此许多研究者对接地网缺陷的不开挖诊断方法进行了研究。中国专利技术专利CN1245898中公布了一种发、变电站接地网腐蚀及断点的诊断方法及其测量、诊断系统，其通过向接地网引下线注入直流电流，测量接地引线之间的入端电阻，利用入端电阻计算得到各导体的支路电阻，并通过将计算的支路电阻与理论值比较来判断各段导体的腐蚀情况。中国专利技术专利CN101216523中公布了一种变电站接地网缺陷诊断方法及装置，它通过在接地引下线间注入异频的正弦波激励源，测量磁感应强度在地表的分布，并将该磁感应强度在地表的分布情况与基于接地网图纸中接地网的相应仿真值相比较，根据两者的差异诊断接地网腐蚀或断裂的具体位置及程度。但上述两种不开挖诊断方法，均需要依赖接地网图纸来计算支路电阻的理论值或地表磁感应强度的仿真值，但基于接地网图纸的计算模型的真实度和有效性并不能保证，如接地网实际施工与图纸相比有变动或实际接地网物理模型十分复杂，而计算模型不够精准等，进而导致用于比对的理论值或仿真值的有效性得不到保证，最终影响诊断结果，且在接地网图纸遗失的情况下该方法不再适用。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法及系统，以解决上述问题，实现在进行接地网缺陷诊断时，无需计算理论值或仿真值来进行对t匕，无需依赖接地网图纸，进而提高接地网缺陷诊断的精准度。为此，本专利技术采用如下技术方案:—种利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法，包括:在预设注入点处向接地网注入第一频率的方波电流；测量注入所述第一频率的方波电流后的接地网地表电位，得第一电位分布数据；在所述预设注入点处向接地网注入第二频率的方波电流；测量注入所述第二频率的方波电流后的接地网地表电位，得第二电位分布数据；对所述第一电位分布数据及所述第二电位分布数据进行预设处理，得到处理结果;依据预设判别规则对所述处理结果进行判别，以诊断接地网的缺陷。优选的，所述第一频率的方波电流与所述第二频率的方波电流采用相同的幅值。优选的，所述测量注入所述第一频率的方波电流后的接地网地表电位，得第一电位分布数据具体包括:测量注入第一频率的方波电流后接地网地表上的各预设观测点的电位，得各预设观测点的第一电位；所述各预设观测点的第一电位组成第一电位分布数据。优选的，所述测量注入所述第二频率的方波电流后的接地网地表电位，得第二电位分布数据具体包括:测量注入第二频率的方波电流后接地网地表上的各预设观测点的电位，得各预设观测点的第二电位；所述各预设观测点的第二电位组成第二电位分布数据。优选的，所述对所述第一电位分布数据及所述第二电位分布数据进行预设处理，得到处理结果具体包括:对各预设观测点中每一预设观测点的第一电位与第二电位进行相减运算，得每一预设观测点的电位差值；基于每一预设观测点的电位差值绘制差值曲线。优选的，所述预设观测点分布在地表上离所述预设注入点一定距离为半径的圆周上。优选的，所述预设判别规则具体包括:分析相对所述预设注入点的距离为同一半径的预设观测点的电位差值，电位差值的绝对值较大的一组预设观测点位于导体正上方或离导体较近，且所述导体称为完整导体；分析相对所述预设注入点的距离为同一半径的预设观测点的电位差值，电位差值的绝对值较小的一组预设观测点位于土壤正上方或缺陷处离注入点较远的导体上方，且所述缺陷处离注入点较远的导体称为缺陷导体；分析相对所述预设注入点的距离为同一半径的预设观测点的电位差值，电位差值的绝对值处于中间水平的一组预设观测点位于土壤正上方或缺陷处离注入点较远的导体上方，但该预设观测点对应的下方相对于电位差值的绝对值较小的一组预设观测点对应的下方离完整导体更近；分析相对所述预设注入点的距离为同一半径的相邻的一组预设观测点的电位差值曲线，若该电位差值曲线为凹形曲线，则电位差值的绝对值最大的预设观测点在完整导体上方，若该电位差值曲线为凸形曲线，则电位差值的绝对值最小的预设观测点在土壤正上方或者缺陷处离注入点较远的导体上方；若某几个预设观测点的电位差值相近，且所述某几个预设观测点关于预设注入点对称，则所述某几个预设观测点所对应的下方导体关于所述预设注入点大致对称。对于判断不清楚的预设观测点，可以在该预设观测点附近再次设置更为密集的观测点，并通过所述预设判别规则进行二次判断。一种利用方波激励源的接地网缺陷诊断系统，包括第一注入模块、第一测量模块、第二注入模块、第二测量模块、数据处理模块和诊断模块，其中:所述第一注入模块，用于在预设注入点处向接地网注入第一频率的方波电流；所述第一测量模块，用于测量注入所述第一频率的方波电流后的接地网地表电位，得第一电位分布数据；所述第二注入模块，用于在所述预设注入点处向接地网注入第二频率的方波电流；所述第二测量模块，用于测量注入所述第二频率的方波电流后的接地网地表电位，得第二电位分布数据；所述数据处理模块，用于对所述第一电位分布数据及所述第二电位分布数据进行预设处理，得到处理结果；所述诊断模块，用于依据预设判别规则对所述处理结果进行判别，以诊断接地网的缺陷。本专利技术实施例提供的利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法，通过分别向接地网注入第一频率的方波电流和第二频率的方波电流，并分别在注入第一频率的方波电流和第二频率的方波电流后，测量接地网的相应的地表电位，得到第一电位分布数据和第二电位分布数据；进而在对所述第一电位数据和第二电位数据进行预设处理后，例如对第一电位数据和第二电位数据进行相减运算后，依据预设判别规则对预设处理的处理结果，如差值结果进行判别，从而得出接地网的缺陷诊断结果。可见，本专利技术通过利用接地网在不同频率的方波电流激励下，地表电位响应之间的差异进行比较、判别，来实现接地网缺陷诊断，无需计算理论值或仿真值来进行对比、无需依赖接地网图纸，从而克服了现有接地网不开挖缺陷诊断方法中存在的问题，提高了接地网缺陷诊断的精准度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例一提供的利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法流程图；图2是本专利技术实施例二提供的利用方波激励源的接地网缺陷诊断系统的结构示意图；图3是本专利技术实施例三提供的利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法的具体实例流程图；图4是本专利技术实施例三提供的注入点选择示意图；图5是本专利技术实施例三提供的接地网及其对应地表的观测点布置示意图；图6是本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法，其特征在于，包括：在预设注入点处向接地网注入第一频率的方波电流；测量注入所述第一频率的方波电流后的接地网地表电位，得第一电位分布数据；在所述预设注入点处向接地网注入第二频率的方波电流；测量注入所述第二频率的方波电流后的接地网地表电位，得第二电位分布数据；对所述第一电位分布数据及所述第二电位分布数据进行预设处理，得到处理结果；依据预设判别规则对所述处理结果进行判别，以诊断接地网的缺陷。

【技术特征摘要】
1.一种利用方波激励源的接地网缺陷诊断方法，其特征在于，包括: 在预设注入点处向接地网注入第一频率的方波电流； 测量注入所述第一频率的方波电流后的接地网地表电位，得第一电位分布数据； 在所述预设注入点处向接地网注入第二频率的方波电流； 测量注入所述第二频率的方波电流后的接地网地表电位，得第二电位分布数据； 对所述第一电位分布数据及所述第二电位分布数据进行预设处理，得到处理结果； 依据预设判别规则对所述处理结果进行判别，以诊断接地网的缺陷。2.根据权利要求1所述的接地网缺陷诊断方法，其特征在于，所述第一频率的方波电流与所述第二频率的方波电流采用相同的幅值。3.根据权利要求2所述的接地网缺陷诊断方法，其特征在于，所述测量注入所述第一频率的方波电流后的接地网地表电位，得第一电位分布数据具体包括: 测量注入第一频率的方波电流后接地网地表上的各预设观测点的电位，得各预设观测点的第一电位； 所述各预设观测点的第一电位组成第一电位分布数据。4.根据权利要求3所述的接地网缺陷诊断方法，其特征在于，所述测量注入所述第二频率的方波电流后的接地网地表电位，得第二电位分布数据具体包括: 测量注入第二频率的方波电流后接地网地表上的各预设观测点的电位，得各预设观测点的第二电位； 所述各预设观测点的第二电位组成第二电位分布数据。5.根据权利要求4所述的接地网缺陷诊断方法，其特征在于，所述对所述第一电位分布数据及所述第二电位分布数据进行预设处理，得到处理结果具体包括: 对各预设观测点中每一预设观测点的第一电位与第二电位进行相减运算，得每一预设观测点的电位差值； 基于每一预设观测点的电位差值绘制差值曲线。6.根据权利要求5所述的接地网缺陷诊断方法，其特征在于，所述预设观测点分布在地表上离所述预设注入点一定距离为半径的圆周上。7.根据权利要求6所述的接地网缺陷诊断方法，其特征在于，所述预设判别规则具体包括: 分析相对所述预设注入点的距离为同一半径的预设观测点的电位差值，电位差值的绝对...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟，张丹丹，唐世宇，伏进，王谦，吴高林，印华，鲍明晖，肖前波，周吴，
申请(专利权)人：重庆市电力公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：