CN105652155A - 一种变电站接地网故障腐蚀监测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种变电站接地网故障腐蚀监测方法及系统，监测方法能够监测变电站接地网故障腐蚀情况，具有一定的可靠性和准确性，并能按照测量选点原则和选点规律，减少选点的误差和精度。通过对变电站接地网的监测提高了接地网运行的安全和稳定性，有利于电力系统的安全生产。对接地网存在的安全隐患能够及时发现，保证供电系统的正常运行。在接地网的维修上，由于能准确的定位接地网局部断点，因此可以大幅减少对变电所环境的破坏，同时也减少了劳动强度。
Description
技术领域
本发明涉及变电站接地网领域，尤其涉及一种变电站接地网故障腐蚀监测方法及系统。
背景技术
随着现代大电网向超高压、大容量和远距离方向发展，对于电力系统安全、稳定及经济运行的要求越来越高，为了确保电网的安全稳定运行，提高供电的可靠性，必须有一个良好的变电站接地装置。
接地网是电力系统深埋在地下的隐蔽设施，现场暴露的主要技术问题是接地网腐蚀、接地引下线截面偏小和接地体之间连接不良，这些问题都给电力的故障埋下了隐患。接地网腐蚀是一个渐变的过程，腐蚀到一定程度即进入故障状态，可靠性降低甚至性能失效，不能满足电力系统安全运行的要求。我国由于资源、经济等原因，接地网所用的材质主要为普通碳钢，接地网腐蚀通常呈现局部腐蚀形态，发生腐蚀后接地网碳钢材料变脆、起层、松散、减薄，甚至发生断裂，所以电力接地网腐蚀严重是目前我国电力接地网最为突出的问题，而在国外发达国家主要是以铜材质作为接地网，其接地性能比钢铁要好，腐蚀程度要慢。
针对变电站内钢筋构架对地网腐蚀诊断的影响，目前还没有进行过详细的理论仿真及现场试验。变电站内的所有钢筋构架均通过接地引下线与站内主接地网相连，当遭雷击时或者绝缘发生损坏时，故障电流可以通过接地网散流。腐蚀诊断过程中，在地网中注入电流时，站内的门型构架其实也相当于地网支路导体之一，构成回路。但在地网腐蚀理论形成的初期，我们将接地网等效为一纯电阻网络，且忽略站内门型构架对地网诊断的影响，但随着研究的深入，以及变电站现场应用中对诊断准确率的要求越来越高，站内构架对现场诊断的影响分析及论证越发显的重要。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种变电站接地网故障腐蚀监测方法，方法包括：
获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点；
建立故障诊断方程：
式中为在第j种激励电流下的节点电压向量(n-1行，1列)，Yn为节点导纳矩阵(n-1行，n-1列)，为第j种激励下的节点注入电流向量(n-1行，1列)，n为接地网的节点数；
Yn＝A·R-1·AT(2)
其中：A为节点对支路的关联矩阵(n-1行，1列)；R为支路电阻矩阵(B行B列的对角线矩阵)；
其中，RB为支路的电阻；
其中，为第j种激励电流中的独立电流源向量(B行，1列)；
为在第j种激励电流下，作节点的全微分
将公式(1)、(2)代入(5)，并运用矩阵分析理论进行化简后得到：
将式(6)写成增量的形式，有
其中，
Mij为n-1行1列的向量，其中的元素反映了在对接地网施加第j种激励电流下，第i支路的电阻变化对第h个节点电压的影响；Ro和分别为在第j种激励下、接地网腐蚀前各个支路的电阻的初值和在该初值下各个节点的电压，可以根据Ro和计算得到：为在第j种激励电流下、接地网腐蚀后各个节点电压的测量值；
B行1列的支路电阻增量向量ΔR为
ΔR＝[ΔR1，ΔR2，…，ΔRB]T(9)
则式(7)可写作
其中，
MJ为n-1行B列的矩阵，反映了在对接地网施加第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响；
利用式(10)，可以根据Δ求出支路腐蚀情况的ΔR；
采用最小平方法求t次迭代，
minf(ΔR1，ΔR2，t...ΔRB，t)＝{MtΔRt-ΔVn，t}2(12)
Rt＝Rt-1+ΔRt；
如果[ΔRt-ΔRt-1]＜ε，停止迭代计算，Rt为最终的监测结果；ε为设定的常数，表述收敛精度。
优选地，激励电流的范围为10～25A。
优选地，获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点的步骤还包括：
支路中，使用下列公式变换简化接地网的拓扑结构，
优选地，获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点的步骤还包括：
支路中，使用下列公式变换简化接地网的拓扑结构，
R∑＝R1R2R3+R2R3R4+R3R4R1+R4R1R2
优选地，方法还包括：
步骤一：根据接地网的设计尺寸、形状数据获取接地网导体材料参数；
步骤二：检测该接地网在运行时间段ti(i＝1，2，3，i)内的平均腐蚀速率vi；
步骤三：根据热稳定性及接地故障保护确定接地网的设计最小允许厚度dmin；利用步骤二中得到的腐蚀速率vi对未来时间段的平均腐蚀速率vi+1进行预测，并根据平均腐蚀速率vi+1计算导体的剩余厚度ds；
步骤四：判断ds是否小于dmin，ds大于dmin，则满足条件接地网继续使用；若ds小于dmin，接地网停止使用。
6、根据权利要求5所述的变电站接地网故障腐蚀监测方法，其特征在于，方法还包括：
接地网导体的累积腐蚀深度计算方式为：
接地网导体剩余厚度的计算方式为：ds＝d-dy；
d为接地网导体的设计厚度。
一种变电站接地网故障腐蚀监测系统，包括：信号采集预处理子系统、数据处理子系统、数据管理子系统、人机对话子系统；
所述信号采集预处理子系统用于获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点，采集各测量点的电压信息，对采集到的电压信息经过滤波，A/D转换，数据预处理；
所述数据处理子系统用于建立故障诊断方程：
式中为在第j种激励电流下的节点电压向量(n-1行，1列)，Yn为节点导纳矩阵(n-1行，n-1列)，为第j种激励下的节点注入电流向量(n-1行，1列)；
Yn＝A·R-1·AT(2)
其中：A为节点对支路的关联矩阵(n-1行，1列)；R为支路电阻矩阵(B行B列的对角线矩阵)；
其中，RB为支路的电阻；
其中，为第j种激励电流中的独立电流源向量(B行，1列)；
采用参数识别法，为了反映在第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响，作节点的全微分
将公式(1)、(2)代入(5)，并运用矩阵分析理论进行化简后得到：
将式(6)写成增量的形式，有
其中，
Mij为n-1行1列的向量，其中的元素反映了在对接地网施加第j种激励电流下，第i支路的电阻变化对第h个节点电压的影响；Ro和分别为在第j种激励下、接地网腐蚀前各个支路的电阻的初值和在该初值下各个节点的电压，可以根据Ro和计算得到：为在第j种激励电流下、接地网腐蚀后各个节点电压的测量值；
B行1列的支路电阻增量向量ΔR为
ΔR＝[ΔR1，ΔR2，…，ΔRB]T(9)
则式(7)可写作
其中，
MJ为n-1行B列的矩阵，反映了在对接地网施加第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响；
利用式(10)，可以根据Δ求出支路腐蚀情况的ΔR；
采用最小平方法求t次迭代，
minf(ΔR1，ΔR2，t...ΔRB，t)＝{MtΔRt-ΔVn，t}2(12)
Rt＝Rt-1+ΔRt；
如果[ΔRt-ΔRt-1]＜ε，停止迭代计算，Rt为最终的监测结果；ε为设定的常数，表述收敛精度；
数据管理子系统用于对数据进行存储、整理、调用、查询及导出；
人机对话子系统用于人和机器的互动；人机对话子系统包括：操作键盘及显示屏。
优选地，所述信号采集预处理子系统包括：滤波电路；
所述滤波电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R15、电阻R16、电阻R17、调节电位器R14、调节电位器R18、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6以及四个运算放大器。
优选地，还包括：接地网剩余厚度计算子系统；
所述接地网剩余厚度计算子系统用于根据接地网的设计尺寸、形状数据获取接地网导体材料参数；检测该接地网在运行时间段ti(i＝1，2，3，i)内的平均腐蚀速率vi；根据热稳定性及接地故障保护确定接地网的设计最小允许厚度dmin；利用步骤二中得到的腐蚀速率vi对未来时间段的平均腐蚀速率vi+1进行预测，并根据平均腐蚀速率vi+1计算导体的剩余厚度ds；判断ds是否小于dmin，ds大于dmin，则满足条件接地网继续使用；若ds小于dmin，接地网停止使用。
优选地，所述接地网剩余厚度计算子系统还用于接地网导体的累积腐蚀深度计算方式为：
接地网导体剩余厚度的计算方式为：ds＝d-dy；
d为接地网导体的设计厚度。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
采用上述方式监测变电站接地网故障腐蚀情况，具有一定的可靠性和准确性，并能按照测量选点原则和选点规律，减少选点的误差和精度。通过对变电站接地网的监测提高了接地网运行的安全和稳定性，有利于电力系统的安全生产。对接地网存在的安全隐患能够及时发现，保证供电系统的正常运行。在接地网的维修上，由于能准确的定位接地网局部断点，因此可以大幅减少对变电所环境的破坏，同时也减少了劳动强度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为接地网拓扑结构简化前的电路图；
图2为接地网拓扑结构简化后的电路图；
图3为接地网拓扑结构另一个实施例的简化前的电路图；
图4为接地网拓扑结构另一个实施例的简化后的电路图；
图5为变电站接地网故障腐蚀监测系统的整体示意图；
图6为滤波电路电路图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。
本实施例提供一种变电站接地网故障腐蚀监测方法，方法包括：
获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点；
建立故障诊断方程：
式中为在第j种激励电流下的节点电压向量(n-1行，1列)，Yn为节点导纳矩阵(n-1行，n-1列)，为第j种激励下的节点注入电流向量(n-1行，1列)，n为接地网的节点数；
Yn＝A·R-1·AT(2)
其中：A为节点对支路的关联矩阵(n-1行，1列)；R为支路电阻矩阵(B行B列的对角线矩阵)。
其中，RB为支路的电阻；
其中，为第j种激励电流中的独立电流源向量(B行，1列)；
为在第j种激励电流下，作节点的全微分
将公式(1)、(2)代入(5)，并运用矩阵分析理论进行化简后得到：
将式(6)写成增量的形式，有
其中，
Mij为n-1行1列的向量，其中的元素反映了在对接地网施加第j种激励电流下，第i支路的电阻变化对第h个节点电压的影响。Ro和分别为在第j种激励下、接地网腐蚀前各个支路的电阻的初值和在该初值下各个节点的电压，可以根据Ro和计算得到：为在第j种激励电流下、接地网腐蚀后各个节点电压的测量值；
B行1列的支路电阻增量向量ΔR为
ΔR＝[ΔR1，ΔR2，…，ΔRB]T(9)
则式(7)可写作
其中，
MJ为n-1行B列的矩阵，反映了在对接地网施加第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响；
利用式(10)，可以根据Δ求出支路腐蚀情况的ΔR；
采用最小平方法求t次迭代，
minf(ΔR1，ΔR2，t...ΔRB，t)＝{MtΔRt-ΔVn，t}2(12)
Rt＝Rt-1+ΔRt；
如果[ΔRt-ΔRt-1]＜ε，停止迭代计算，Rt为最终的监测结果；ε为设定的常数，表述收敛精度。
采用这种方式监测变电站接地网故障腐蚀情况，具有一定的可靠性和准确性，并能按照测量选点原则和选点规律，减少选点的误差和精度。通过对变电站接地网的监测提高了接地网运行的安全和稳定性，有利于电力系统的安全生产。对接地网存在的安全隐患能够及时发现，保证供电系统的正常运行。在接地网的维修上，由于能准确的定位接地网局部断点，因此可以大幅减少对变电所环境的破坏，同时也减少了劳动强度。
在本实施例中，为实现有效检测，根据现场接地网的实际大小和测量系统的灵敏度选择激励电流的范围为10～25A。这是基于由于信号频率对接地网导体和土壤阻抗的影响，在2kHz以内的频段内磁感应强度较强，约为200～250nT，而几kHz以上时，磁感应强度下降较快。因激励电流强度与地表面磁感应强度近似为线性关系，注入电流大，则信噪比高，易检测，但同时对激励源也有更高的要求。
由于有些变电站接地网的拓扑结构较为复杂，在计算过程中或者建立数学模型过程中，需要投入大量的工作。为了降低工作量，在本实施例中，在获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点的步骤还包括：
支路中，使用下列公式变换简化接地网的拓扑结构，
如图1所示，为变换前的接地网的拓扑结构图，图2为变换后的接地网的拓扑结构图。
在本实施例中，获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点的步骤还包括：
支路中，使用下列公式变换简化接地网的拓扑结构，
R∑＝R1R2R3+R2R3R4+R3R4R1+R4R1R2
如图3所示，为变换前的接地网的拓扑结构图，图4为变换后的接地网的拓扑结构图。
接地网在实际使用过程中，网格导体材料的性能将随着使用年限的增长而劣化；在土壤等腐蚀因素的影响下，其导体将发生腐蚀，从而造成整体的电气性能恶化，这势必降低了接地网的可靠性及安全性，很有可能致使接地网在未达到设计寿命之前就已失效。因此，不仅在设计建造时要提高它的可靠性设计水平，而且更应该重视其在使用过程中的状态检测及预测。根据接地网的使用历史情况和当前的检测状况来研究接地网的继续服役时间，即剩余寿命的预测，就显得非常重要。
在本实施例中，接地网的剩余寿命计算方法为：
步骤一：根据接地网的设计尺寸、形状数据获取接地网导体材料参数；
步骤二：检测该接地网在运行时间段ti(i＝1，2，3，i)内的平均腐蚀速率vi；
步骤三：根据热稳定性及接地故障保护确定接地网的设计最小允许厚度dmin；利用步骤二中得到的腐蚀速率vi对未来时间段的平均腐蚀速率vi+1进行预测，并根据平均腐蚀速率vi+1计算导体的剩余厚度ds；
步骤四：判断ds是否小于dmin，ds大于dmin，则满足条件接地网继续使用；若ds小于dmin，接地网停止使用。
接地网导体的累积腐蚀深度计算方式为：
接地网导体剩余厚度的计算方式为：ds＝d-dy；
d为接地网导体的设计厚度。
本发明还提供一种变电站接地网故障腐蚀监测系统，如图5所示，包括：信号采集预处理子系统1、数据处理子系统2、数据管理子系统3、人机对话子系统4；
所述信号采集预处理子系统1用于获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点，采集各测量点的电压信息，对采集到的电压信息经过滤波，A/D转换，数据预处理；
所述数据处理子系统2用于建立故障诊断方程：
式中为在第j种激励电流下的节点电压向量(n-1行，1列)，Yn为节点导纳矩阵(n-1行，n-1列)，为第j种激励下的节点注入电流向量(n-1行，1列)；
Yn＝A·R-1·AT(2)
其中：A为节点对支路的关联矩阵(n-1行，1列)；R为支路电阻矩阵(B行B列的对角线矩阵)；
其中，RB为支路的电阻；
其中，为第j种激励电流中的独立电流源向量(B行，1列)；
采用参数识别法，为了反映在第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响，作节点的全微分
将公式(1)、(2)代入(5)，并运用矩阵分析理论进行化简后得到：
将式(6)写成增量的形式，有
其中，
Mij为n-1行1列的向量，其中的元素反映了在对接地网施加第j种激励电流下，第i支路的电阻变化对第h个节点电压的影响；Ro和分别为在第j种激励下、接地网腐蚀前各个支路的电阻的初值和在该初值下各个节点的电压，可以根据Ro和计算得到：为在第j种激励电流下、接地网腐蚀后各个节点电压的测量值；
B行1列的支路电阻增量向量ΔR为
ΔR＝[ΔR1，ΔR2，…，ΔRB]T(9)
则式(7)可写作
其中，
MJ为n-1行B列的矩阵，反映了在对接地网施加第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响；
利用式(10)，可以根据Δ求出支路腐蚀情况的ΔR；
采用最小平方法求t次迭代，
minf(ΔR1，ΔR2，t...ΔRB，t)＝{MtΔRt-ΔVn，t}2(12)
Rt＝Rt-1+ΔRt；
如果[ΔRt-ΔRt-1]＜ε，停止迭代计算，Rt为最终的监测结果；ε为设定的常数，表述收敛精度；
数据管理子系统3用于对数据进行存储、整理、调用、查询及导出；
人机对话子系统4用于人和机器的互动；人机对话子系统包括：操作键盘及显示屏。
本实施例中，还包括：接地网剩余厚度计算子系统；
所述接地网剩余厚度计算子系统用于根据接地网的设计尺寸、形状数据获取接地网导体材料参数；检测该接地网在运行时间段ti(i＝1，2，3，i)内的平均腐蚀速率vi；根据热稳定性及接地故障保护确定接地网的设计最小允许厚度dmin；利用步骤二中得到的腐蚀速率vi对未来时间段的平均腐蚀速率vi+1进行预测，并根据平均腐蚀速率vi+1计算导体的剩余厚度ds；判断ds是否小于dmin，ds大于dmin，则满足条件接地网继续使用；若ds小于dmin，接地网停止使用。
所述接地网剩余厚度计算子系统还用于接地网导体的累积腐蚀深度计算方式为：
接地网导体剩余厚度的计算方式为：ds＝d-dy；
d为接地网导体的设计厚度。
本实施例中，所述信号采集预处理子系统1包括：滤波电路；如图6所示，所述滤波电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R15、电阻R16、电阻R17、调节电位器R14、调节电位器R18、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6以及四个运算放大器。
所述滤波电路具有滤波、放大、反馈、调节、反馈功能的运算放大器和具有调节功能的调节电位器R14、调节电位器R18。其中，调节电位器R14、调节电位器R18用于调节电路的品质因数作用，品质因数越大，阻带宽度越窄，选频特性越好，滤除工频干扰效果越好。而且针对工频二次谐波有很好的抑制作用，滤波电路包含了两个窄带阻带中心频率，两个都可以实现独立可调值。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种变电站接地网故障腐蚀监测方法，其特征在于，方法包括：
获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点；
建立故障诊断方程：
式中Vn j为在第j种激励电流下的节点电压向量(n-1行，1列)，Yn为节点导纳矩阵(n-1行，n-1列)，In j为第j种激励下的节点注入电流向量(n-1行，1列)，n为接地网的节点数；
Yn＝A·R-1·AT(2)
其中：A为节点对支路的关联矩阵(n-1行，1列)；R为支路电阻矩阵(B行B列的对角线矩阵)；
其中，RB为支路的电阻；
其中，Ij n为第j种激励电流中的独立电流源向量(B行，1列)；
为在第j种激励电流下，作节点的全微分
将公式(1)、(2)代入(5)，并运用矩阵分析理论进行化简后得到：
将式(6)写成增量的形式，有
其中，
Mij为n-1行1列的向量，其中的元素Mij n反映了在对接地网施加第j种激励电流下，第i支路的电阻变化对第h个节点电压的影响；Ro和Vj n.o分别为在第j种激励下、接地网腐蚀前各个支路的电阻的初值和在该初值下各个节点的电压，Vj n.o可以根据Ro和Ij n计算得到：Vj n.e为在第j种激励电流下、接地网腐蚀后各个节点电压的测量值；
B行1列的支路电阻增量向量ΔR为
ΔR＝[ΔR1，ΔR2，...，ΔRB]T(9)
则式(7)可写作
其中，
MJ为n-1行B列的矩阵，反映了在对接地网施加第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响；
利用式(10)，可以根据ΔVj n求出支路腐蚀情况的ΔR；
采用最小平方法求t次迭代，
minf(ΔR1，ΔR2，t...ΔRB，t)＝{MtΔRt-ΔVn，t}2(12)
Rt＝Rt-1+ΔRt；
如果[ΔRt-ΔRt-1]＜ε，停止迭代计算，Rt为最终的监测结果；ε为设定的常数，表述收敛精度。
2.根据权利要求1所述的变电站接地网故障腐蚀监测方法，其特征在于，
激励电流的范围为10～25A。
3.根据权利要求1所述的变电站接地网故障腐蚀监测方法，其特征在于，
获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点的步骤还包括：
支路中，使用下列公式变换简化接地网的拓扑结构，
4.根据权利要求1所述的变电站接地网故障腐蚀监测方法，其特征在于，
获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点的步骤还包括：
支路中，使用下列公式变换简化接地网的拓扑结构，
R∑＝R1R2R3+R2R3R4+R3R4R1+R4R1R2
5.根据权利要求1所述的变电站接地网故障腐蚀监测方法，其特征在于，方法还包括：
步骤一：根据接地网的设计尺寸、形状数据获取接地网导体材料参数；
步骤二：检测该接地网在运行时间段ti(i＝1，2，3，i)内的平均腐蚀速率vi；
步骤三：根据热稳定性及接地故障保护确定接地网的设计最小允许厚度dmin；利用步骤二中得到的腐蚀速率vi对未来时间段的平均腐蚀速率vi+1进行预测，并根据平均腐蚀速率vi+1计算导体的剩余厚度ds；
步骤四：判断ds是否小于dmin，ds大于dmin，则满足条件接地网继续使用；若ds小于dmin，接地网停止使用。
6.根据权利要求5所述的变电站接地网故障腐蚀监测方法，其特征在于，方法还包括：
接地网导体的累积腐蚀深度计算方式为：
接地网导体剩余厚度的计算方式为：ds＝d-dy；
d为接地网导体的设计厚度。
7.一种变电站接地网故障腐蚀监测系统，其特征在于，包括：信号采集预处理子系统、数据处理子系统、数据管理子系统、人机对话子系统；
所述信号采集预处理子系统用于获取接地网的拓扑结构及变电站接地网的节点和支路数量，并对节点和支路编号，选择接地网一个节点为公共点，采集各测量点的电压信息，对采集到的电压信息经过滤波，A/D转换，数据预处理；
所述数据处理子系统用于建立故障诊断方程：
式中Vn j为在第j种激励电流下的节点电压向量(n-1行，1列)，Yn为节点导纳矩阵(n-1行，n-1列)，In j为第j种激励下的节点注入电流向量(n-1行，1列)；
Yn＝A·R-1·AT(2)
其中：A为节点对支路的关联矩阵(n-1行，1列)；R为支路电阻矩阵(B行B列的对角线矩阵)；
其中，RB为支路的电阻；
其中，1j n为第j种激励电流中的独立电流源向量(B行，1列)；
采用参数识别法，为了反映在第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响，作节点的全微分
将公式(1)、(2)代入(5)，并运用矩阵分析理论进行化简后得到：
将式(6)写成增量的形式，有
其中，
Mij为n-1行1列的向量，其中的元素Mij n反映了在对接地网施加第j种激励电流下，第i支路的电阻变化对第h个节点电压的影响；Ro和Vj n.o分别为在第j种激励下、接地网腐蚀前各个支路的电阻的初值和在该初值下各个节点的电压，Vj n.o可以根据Ro和Ij n计算得到：Vj n.e为在第j种激励电流下、接地网腐蚀后各个节点电压的测量值；
B行1列的支路电阻增量向量ΔR为
ΔR＝[ΔR1，ΔR2，...，ΔRB]T(9)
则式(7)可写作
其中，
MJ为n-1行B列的矩阵，反映了在对接地网施加第j种激励电流下，各个支路的电阻变化对各个节点电压的影响；
利用式(10)，可以根据ΔVj n求出支路腐蚀情况的ΔR；
采用最小平方法求t次迭代，
minf(ΔR1，ΔR2，t...ΔRB，t)＝{MtΔRt-ΔVn，t}2(12)
Rt＝Rt-1+ΔRt；
如果[ΔRt-ΔRt-1]＜ε，停止迭代计算，Rt为最终的监测结果；ε为设定的常数，表述收敛精度；
数据管理子系统用于对数据进行存储、整理、调用、查询及导出；
人机对话子系统用于人和机器的互动；人机对话子系统包括：操作键盘及显示屏。
8.根据权利要求7所述的变电站接地网故障腐蚀监测系统，其特征在于，
所述信号采集预处理子系统包括：滤波电路；
所述滤波电路包括：电阻R11、电阻R12、电阻R13、电阻R15、电阻R16、电阻R17、调节电位器R14、调节电位器R18、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6以及四个运算放大器。
9.根据权利要求7所述的变电站接地网故障腐蚀监测系统，其特征在于，
还包括：接地网剩余厚度计算子系统；
所述接地网剩余厚度计算子系统用于根据接地网的设计尺寸、形状数据获取接地网导体材料参数；检测该接地网在运行时间段ti(i＝1，2，3，i)内的平均腐蚀速率vi；根据热稳定性及接地故障保护确定接地网的设计最小允许厚度dmin；利用步骤二中得到的腐蚀速率vi对未来时间段的平均腐蚀速率vi+1进行预测，并根据平均腐蚀速率vi+1计算导体的剩余厚度ds；判断ds是否小于dmin，ds大于dmin，则满足条件接地网继续使用；若ds小于dmin，接地网停止使用。
10.根据权利要求8所述的变电站接地网故障腐蚀监测系统，其特征在于，
所述接地网剩余厚度计算子系统还用于接地网导体的累积腐蚀深度计算方式为：
接地网导体剩余厚度的计算方式为：ds＝d-dy；
d为接地网导体的设计厚度。
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