接地网腐蚀状态检测方法及其实现

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发变电站接地网对于电力系统的安全与稳定运行起着重要的保障作用,但因接地网长期埋于土壤中,不可避免地受到恶劣的运行环境所腐蚀,因此定期对接地网进行腐蚀检测,及早发现其在土壤中的腐蚀问题,显得十分迫切和重要。目前对接地网腐蚀状态的全面检测尚缺乏准确、有效的技术手段,因而,研发能实现对接地网腐蚀状态的智能检测系统,为接地网的运行维护提供先进而实用的解决工具,将是今后主要的发展趋势和方向。
  本文对现有的接地网腐蚀检测方法的原理和特点进行了详细的分析,基于此,提出了结合恒电流暂态检测与自适应小波滤波算法的接地网腐蚀状态检测方法。该方法首先利用三电极传感器模拟接地网在土壤中的腐蚀,接着采用恒电流暂态检测技术获取其腐蚀速率和年平均腐蚀深度,以表征接地网的腐蚀状况。同时,考虑到接地网现场存在着较多的干扰因素,本文在小波变换的基础上提出自适应小波滤波算法,以最大信噪比为度量指标来自适应地确定小波分解过程中的最佳分解层数,并采用自适应阈值选取方法,将分层自适应因子引入全局阈值中以动态调整每一分解层的阈值,实现更加合理的信号分解与消噪处理,该算法能够极大程度地滤除接地网现场的干扰噪声,提高检测结果的准确性。
  基于上述的理论研究,本项目组研发了相应的智能检测系统,该系统由上位机系统和下位机系统组成。其中下位机以STC8A8K64S4A12单片机为硬件核心,外围硬件由电阻测量、暂态测量、信号放大、硬件滤波、通信及电源等6个模块构成,软件程序采用C语言编写;上位机则以Android平台机为硬件载体,基于AndroidStudio软件平台开发,JAVA语言作为开发语言,由命令控制、数据采集、数据处理、人机界面、通讯等5个子系统组成。同时,上位机和下位机之间依据自主编写的通信协议实现串行通信。
  最后,对研发的接地网智能检测系统进行实验室模拟试验和现场试验,通过详细的数据验证了本系统检测结果的准确性和检测方法的可行性,为实现接地网的定期检测和安全维护提供了全面、快捷、准确、先进的测量工具。
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