直流輸電三圓環(huán)接地極的建模研究及優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、隨著電力系統(tǒng)輸電容量的不斷增大，直流輸電單圓環(huán)、雙圓環(huán)接地極開始不能滿足要求，三圓環(huán)電極逐漸得到應(yīng)用。本文首先利用電阻網(wǎng)絡(luò)模擬法對(duì)三圓環(huán)接地極的電流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，然后在此基礎(chǔ)上研究其接地特性。最后基于多目標(biāo)規(guī)劃模型對(duì)三圓環(huán)接地極的半徑、埋深進(jìn)行了優(yōu)化。主要包括以下內(nèi)容：
　　（1）介紹了基于電阻網(wǎng)絡(luò)模型的圓環(huán)形接地極電流場(chǎng)計(jì)算方法。采用兩個(gè)實(shí)際工程的接地參數(shù)，通過(guò)電阻網(wǎng)絡(luò)法計(jì)算單圓環(huán)、雙圓環(huán)兩種型式下的接地極電流場(chǎng)參數(shù)。并在相同條件

2、下，利用電力系統(tǒng)接地極分析軟件CDEGS計(jì)算，對(duì)兩種方法得出的結(jié)果進(jìn)行定性和定量的比較，以此驗(yàn)證電阻網(wǎng)絡(luò)法的正確性。
　?。?）以電阻網(wǎng)絡(luò)模型為基礎(chǔ)，分析三圓環(huán)接地極電流場(chǎng)特性。首先，對(duì)相同長(zhǎng)度、相同埋深下的單圓環(huán)、雙圓環(huán)和三圓環(huán)接地極電流場(chǎng)進(jìn)行計(jì)算，分析不同圓環(huán)型式下的地表電位、跨步電壓分布情況，得到在相同電極長(zhǎng)度下單圓環(huán)電極的最大地表電位和最大跨步電壓最小。然后，分析三圓環(huán)等深埋設(shè)時(shí)電極埋深對(duì)接地極特性的影響，得到當(dāng)埋設(shè)深度從

3、3m增加到5m時(shí)，最大跨步電壓下降最快。最后，基于控制變量的思想，對(duì)不等深埋設(shè)的三圓環(huán)接地極電流場(chǎng)變化規(guī)律進(jìn)行研究，得到在三個(gè)圓環(huán)中，內(nèi)環(huán)埋深變化對(duì)接地極性能影響最大。在三圓環(huán)接地極埋深設(shè)計(jì)時(shí)，可采用內(nèi)深外淺的非等深布置方式。
　?。?）建立針對(duì)三圓環(huán)接地極的多目標(biāo)優(yōu)化模型，并利用微分進(jìn)化算法進(jìn)行搜索計(jì)算。首先，通過(guò)算例驗(yàn)證三圓環(huán)接地極優(yōu)化模型的正確性，得到的結(jié)果較為理想。而且，優(yōu)化結(jié)果為內(nèi)深外淺的非等深布置，與特性分析所得結(jié)論一