基于改进灰狼优化算法的接地网腐蚀诊断方法研究

摘要

接地网的良好性能是电力系统安全稳定运行的重要保障，但经年累月的运行于潮湿复杂的土壤环境中，接地导体必然会受到腐蚀，使得接地网性能下降，供电可靠性得不到保障，而传统的诊断方法耗时耗力且过于盲目。　　为了在实现在不停电、不大面积开挖的前提下对接地网进行便捷、准确的腐蚀诊断，本文提出了一种改进灰狼优化算法（IGWO）并应用至基于电网络分析法建立的腐蚀模型中，通过在ATPDraw上建立的60条支路的实验接地网、重庆某110kV变电站接地网的模型计算出节点电压，再输入至在Matlab上编写的基于IGWO的腐蚀诊断程序中求解出发生腐蚀的位置和腐蚀严重程度。对于60条支路实验接地网的单支路腐蚀的情况，诊断程序可以一次性、准确的诊出。对于60条支路的实验接地网、重庆某110kV变电站接地网的多支路腐蚀的情况，在每次诊断得到的疑似腐蚀支路附近选取可及节点再次测量多次诊断，对比诊断结果和预设条件的误差在可接受的范围内，验证了本文所提方法的有效性。　　除此之外，以实际的110kV变电站接地网为研究对象，系统地讨论、分析了在实际诊断过程中常常出现的接地引下线偏移、电缆沟内接地导体对诊断结果产生的具体影响，并以此为据对实际诊断工作提出了相应建议以期降低这些因素的影响，提高诊断结果的准确性。

目录

1 绪论

1.1 课题研究背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 接地网腐蚀诊断研究现状

1.2.2 灰狼优化算法应用现状

1.3 本文的主要工作

2 灰狼优化算法的改进研究

2.1.1 算法基本原理

2.1.2 算法数学模型

2.1.3 算法寻优步骤

2.1.4 GWO的局限性

2.2 改进灰狼算法的研究

2.2.1 基于佳点集理论的初始化方法

2.2.2 基于非线性调整策略的控制参数

2.2.3 基于适应度函数加权的位置更新

2.3 改进灰狼算法的性能测试

2.4 本章小结

3 接地网腐蚀诊断模型的建立及求解

3.1.1 接地网腐蚀机理

3.1.2 接地网腐蚀诊断理论

3.2 接地网腐蚀诊断模型的建立

3.3.1 削减方程欠定程度

3.3.2 可及节点的选取

3.3.3 接地引下线的连接方式

3.4 本章小结

4 基于改进灰狼算法的接地网腐蚀诊断仿真验证

4.1.1 腐蚀标准的说明及ATP建模

4.1.2 单支路腐蚀

4.1.3 多支路腐蚀

4.2 复杂实际接地网的腐蚀诊断

4.3 本章小结

5 接地网腐蚀诊断实际影响因素研究

5.1 对可能存在的影响因素的分析

5.2 接地引下线偏移的影响

5.3 电缆沟内接地导体的影响

5.4 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录

致谢