接地網(wǎng)陰極保護(hù)數(shù)學(xué)模型及輔助陽極優(yōu)化研究.pdf

1、變電站接地網(wǎng)是用于工作接地、防雷接地和保護(hù)接地的重要設(shè)施，是維護(hù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。接地網(wǎng)的接地體常年埋于地下，其腐蝕的隱蔽性和不易檢測(cè)性使電力系統(tǒng)存在潛在不安全隱患。在眾多防腐措施中，陰極保護(hù)是一種有效的保護(hù)方式。本文針對(duì)接地網(wǎng)陰極保護(hù)數(shù)學(xué)模型及輔助陽極優(yōu)化展開以下研究：
　　首先，建立接地網(wǎng)陰極保護(hù)數(shù)學(xué)模型。結(jié)合接地網(wǎng)陰極保護(hù)體系的特點(diǎn)，提出了合理的假設(shè)條件，得出腐蝕場(chǎng)中電位應(yīng)滿足的描述方程及邊界條件；分析和比較各種求

2、解有限元求解法，采用數(shù)值方法求解模型。
　　其次，建立接地網(wǎng)輔助陽極與接地網(wǎng)電位分布工況的模型。本文搭建電位測(cè)量試驗(yàn)臺(tái)，分別按照口字形、X形、□×形、米字形以及蛇形安裝輔助陽極，研究了陽極的各種安裝方式與接地網(wǎng)表面電位的關(guān)系，得出各種安裝方式的陰極、陽極的最佳接入點(diǎn)；采用陰極保護(hù)數(shù)學(xué)模型探究了接地網(wǎng)面積和輔助陽極位置、電壓、數(shù)量等參數(shù)與接地網(wǎng)電位和電流密度均勻分布的關(guān)系；提出了一種基于向量相似度與支持向量回歸機(jī)（S-SVR）的綜合

3、預(yù)測(cè)方法應(yīng)用于與接地網(wǎng)表面電位分布工況模型中。
　　然后，設(shè)計(jì)輔助陽極優(yōu)化方案。以電位和電流分布的數(shù)值計(jì)算為基礎(chǔ)，借助ANSOFT、MATLAB等軟件包，在上述建立的輔助陽極與接地網(wǎng)表面電位分布模型數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，將保護(hù)電位均勻分布為優(yōu)化目標(biāo)，建立輔助陽極優(yōu)化方案；選用經(jīng)典遺傳算法求解，得出了已知規(guī)格的接地網(wǎng)的最佳保護(hù)方案。
　　最后，模擬接地網(wǎng)陰極保護(hù)的實(shí)驗(yàn)效果與分析工程實(shí)例。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)驗(yàn)證陰極保護(hù)體系的可靠性；在渭南