CN115408874A - 一种电力系统接地网截面面积选取方法、系统及设备 - Google Patents

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CN115408874A CN202211128564.4A CN202211128564A CN115408874A CN 115408874 A CN115408874 A CN 115408874A CN 202211128564 A CN202211128564 A CN 202211128564A CN 115408874 A CN115408874 A CN 115408874A
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Abstract

本申请涉及一种电力系统接地网截面面积选取方法、系统及设备，包括获取接地网设计参数、接地极设计参数和距离数据并采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流；获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据确定接地网材料的单位长度重量；根据运行数据和最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量；根据单位长度重量和单位长度腐蚀量确定单位长度最小重量；根据单位长度最小重量和参数数据确定接地网材料的最小截面面积；根据最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积。该方法实现在考虑腐蚀情况下选择接地网材料截面面积，使得选择的接地网材料符合计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求。

Description

一种电力系统接地网截面面积选取方法、系统及设备
技术领域
本申请涉及电力系统接地技术领域，尤其涉及一种电力系统接地网截面面积选取方法、系统及设备。
背景技术
换流站接地网是电力系统人身和设备安全的重要保障，受资源和技术经济的限制，现有换流站接地网的材料主要采用钢材。换流站接地网长期埋在条件恶劣的地下土壤中，腐蚀问题会相当突出。根据现有电力系统对接地网的GB/T 50065-2011《交流电气装置的接地设计规范》规定，在有效接地系统及低电阻接地系统中，发电厂和变电站电气装置中电气装置接地导体(线)的截面，应按接地故障(短路)电流进行热稳定校验；接地装置的防腐蚀设计，宜按当地的腐蚀数据进行；接地网可采用钢材，但应采用热镀锌。镀锌层应有一定的厚度。
虽然现有电力系统对接地网的GB/T 50065-2011规定接地网的截面应能够满足泄放电力系统故障电流的热稳定性要求，并计及腐蚀的影响。但在电力系统的换流站与深井接地极一体化设计中，直流接地极主要承担着将直流输电系统双极运行时的不平衡电流、单极闭锁时健全极的负荷电流安全导入大地，流过直流接地极的电流会经过大地流入或流出换流站接地网，使换流站接地网发生电化学腐蚀。一般来说，在直流输电系统工程建成后，停运或金属回线运行方式的占比时间极少，导致换流站接地网电化学腐蚀可能比自然腐蚀严重的多，所以换流站与深井接地极一体化设计主要考虑换流站接地网电化学腐蚀的腐蚀量。而在实际的换流站与深井接地极一体化设计过程中，由于直流输电系统接地的换流变压器和500kV交流变压器需要安装电容隔直装置防止变压器产生直流偏磁现象，各条进出线路避雷线与换流站接地网未直接相连，防止直流深井接地极直流电流经过直接接地的避雷线流入杆塔腐蚀杆塔接地装置，因此没有明确的换流站钢材接地网截面选取方法，换流站接地网截面可能未能满足计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求，这严重威胁着换流站的安全稳定运行。
发明内容
本申请实施例提供了一种电力系统接地网截面面积选取方法、系统及设备，用于解决现有对换流站钢材接地网选取不能满足计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求的技术问题。
为了实现上述目的，本申请实施例提供如下技术方案：
一种电力系统接地网截面面积选取方法，应用于换流站与深井接地极一体化的电力系统上，该电力系统接地网截面面积选取方法包括以下步骤：
获取接地网设计参数、接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据；根据所述接地网设计参数、所述接地极设计参数和所述距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流；
获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据，根据所述接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量；根据所述运行数据和所述最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量；
根据所述单位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量；根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积；
若所述最小截面面积大于截面面积阈值，则根据所述最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积；
其中，所述接地网材料截面选取原则为接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格的原则。
优选地，根据所述运行数据和所述最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量包括：
根据所述运行数据采用法拉第定律计算，得到每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量；
根据所述运行数据、所述单位年腐蚀量和所述最大泄露电流采用腐蚀量计算公式计算，得到电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量；
所述腐蚀量计算公式为：G1＝((G×I2×I1×(1-λ))/I+(G×λ×I1))×n；
式中，G1为电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量，G为每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量，I1为最大泄露电流，I2为不平衡电流，λ为单极运行率，I为每极的额定电流，n为运行寿命；其中，所述运行数据包括接地极的克当量、接地极溢流电流的持续时间、接地极溢出的电流大小、每极的额定电流、不平衡电流、单极运行率和运行寿命。
优选地，根据所述单位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响接地网的单位长度最小重量包括：将所述单位长度重量与所述单位长度腐蚀量作和计算，得到基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量。
优选地，根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积包括：根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据采用第一截面面积计算公式计算，得到接地网材料的最小截面面积；所述第一截面面积计算公式为：Sg2＝M/(ρL1)，式中，Sg2为最小截面面积，M为单位长度最小重量，ρ为接地网材料的密度，L1为接地网材料的长度。
优选地，该电力系统接地网截面面积选取方法包括：获取电力系统的短路电流和故障电流等效持续时间，采用第二截面面积计算公式计算，得到基于无腐蚀影响的接地网的截面面积阈值；所述第二截面面积计算公式为Sg1＝(Igte)/c，式中，Sg1为截面面积阈值，Ig为短路电流，c为接地网材料的系数，te为故障电流等效持续时间。
优选地，该电力系统接地网截面面积选取方法包括：根据所述接地网设计参数、所述接地极设计参数和所述距离数据采用CDEGS软件计算，获得阳极最大泄露电流和阴极最大泄露电流；从所述阳极最大泄露电流和所述阴极最大泄露电流选取数值最大的计算接地网单位长度的最大泄露电流。
本申请还提供一种电力系统接地网截面面积选取系统，应用于换流站与深井接地极一体化的电力系统上，包括泄露电流确定模块、腐蚀量计算模块、截面面积计算模块和选取模块；
所述泄露电流确定模块，用于获取接地网设计参数、接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据；根据所述接地网设计参数、所述接地极设计参数和所述距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流；
所述腐蚀量计算模块，用于获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据，根据所述接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量；根据所述运行数据和所述最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量；
所述截面面积计算模块，用于根据所述单位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量；根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积；
所述选取模块，用于根据所述最小截面面积大于截面面积阈值，则根据所述最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积；
其中，所述接地网材料截面选取原则为接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格的原则。
优选地，所述腐蚀量计算模块还用于根据所述运行数据采用法拉第定律计算，得到每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量；根据所述运行数据、所述单位年腐蚀量和所述最大泄露电流采用腐蚀量计算公式计算，得到电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量；所述腐蚀量计算公式为：G1＝((G×I2×I1×(1-λ))/I+(G×λ×I1))×n；式中，G1为电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量，G为每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量，I1为最大泄露电流，I2为不平衡电流，λ为单极运行率，I为每极的额定电流，n为运行寿命；其中，所述运行数据包括接地极的克当量、接地极溢流电流的持续时间、接地极溢出的电流大小、每极的额定电流、不平衡电流、单极运行率和运行寿命。
优选地，所述截面面积计算模块还用于根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据采用第一截面面积计算公式计算，得到接地网材料的最小截面面积；所述第一截面面积计算公式为：Sg2＝M/(ρL1)，式中，Sg2为最小截面面积，M为单位长度最小重量，ρ为接地网材料的密度，L1为接地网材料的长度。
本申请还提供一种终端设备，包括处理器和存储器；
所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行上述所述的电力系统接地网截面面积选取方法。
从以上技术方案可以看出，本申请实施例具有以下优点：该电力系统接地网截面面积选取方法、系统及设备，该方法包括获取接地网设计参数、接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据；根据接地网设计参数、接地极设计参数和距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流；获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据，根据接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量；根据运行数据和最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量；根据单位长度重量和单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量；根据单位长度最小重量和接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积；若最小截面面积大于截面面积阈值，则根据最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积。该电力系统接地网截面面积选取方法实现在考虑腐蚀情况下选择接地网材料截面面积，使得选择的接地网材料符合计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求，解决了现有对换流站钢材接地网选取不能满足计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例所述的电力系统接地网截面面积选取方法的步骤流程图；
图2为本申请实施例所述的电力系统接地网截面面积选取系统的框架图。
具体实施方式
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中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申请一部分实施例，而非全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请提出一种电力系统接地网截面面积选取方法、系统及设备，用于解决了现有对换流站钢材接地网选取不能满足计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求的技术问题。在本申请实施例中，该电力系统接地网截面面积选取方法、系统及设备采用换流站与深井接地极一体化的电力系统作为案例说明。
实施例一：
图1为本申请实施例所述的电力系统接地网截面面积选取方法的步骤流程图。
如图1所示，本申请提供一种电力系统接地网截面面积选取方法，应用于换流站与深井接地极一体化的电力系统上，包括以下步骤：
S10.获取接地网设计参数、接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据；根据接地网设计参数、接地极设计参数和距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流。
需要说明的是，在步骤S10中，在采用CDEGS软件获得最大泄露电流过程中，可以根据换流站接地网的土壤结构、设计参数以及深井接地极的设计参数输入CDEGS软件中计算得到接地网单位长度的最大泄露电流。
进一步，该电力系统接地网截面面积选取方法包括根据接地网设计参数、接地极设计参数和距离数据采用CDEGS软件计算，获得阳极最大泄露电流和阴极最大泄露电流；从阳极最大泄露电流和阴极最大泄露电流选取数值最大计算接地网单位长度的最大泄露电流。其中，换流站的接地网设计参数包括接地网初步设计为600m×390m的规格大小、网格大小为15m×15m、埋深0.8m。深井型接地极的接地极设计参数包括馈电棒、电极和接入端子、焦炭、额定电流和不平衡电流。其中，采用外径73mm、厚度12mm的钢管作为馈电棒，馈电棒长度为700m和埋深100m；深井型接地极的六个电极布置成660m×450m的矩形，除换流站四个角外，在两条矩形长边中点各设置一个接地极。在每个电极周围充满焦炭，焦炭的电阻率为0.3Ω·m，焦炭截面采用最大钻井孔的直径406mm；引流电缆采用三个接入端子接入馈电棒，三个接入端子分别离地面100m、330m、560m。换流站接地网与深井接地极之间不直接相连。深井接地极额定电流为5000A，不平衡电流为30A。接地网中心与深井型接地极布置矩形的中心相同。借助CDEGS软件，建立深井接地极运行时的仿真模型，计算得到深井接地极阴极时换流站接地网15m长的导体段的最大泄露电流为0.226A作为阴极最大泄露电流，深井接地极阳极时换流站接地网15m长的导体段的最大泄露电流为0.552A作为阳极最大泄露电流。则选取阳极最大泄露电流计算深井接地极单极大地运行时单位长度的换流站接地网流入大地的最大泄露电流I1＝0.552/15＝0.0368(A)。
需要说明的是，该电力系统接地网截面面积选取方法在步骤S10中，可以选择接地网材料为钢材，且采用钢材接地的接地网接地体的规格选用60×5mm2扁钢，等效半径取为0.0132m。其中，换流站土壤结构参数如下表1所示。
表1为换流站地址的土壤结构参数
层数 厚度(m) 土壤电阻率(Ω·m)
1 50 42.34
2 50 37.51
3 200 50.29
4 200 118.49
5 300 101.70
6 200 162.44
7 2000 316.75
8 3000 4022.70
9 4000 1948.74
10 15000 89.74
11 15000 1.83
12 40000 2.02
13 20000 2.22
14 ∞ 2.20
S20.获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据，根据接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量；根据运行数据和最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量。
需要说明的是，在步骤S20中，一是获取接地网材料的参数数据和电力系统的运行数据；二是为了计算接地网材料的单位长度重量和接地网的单位长度腐蚀量。在本实施例中，接地网材料选为钢材，则接地网材料参数数据包括钢材的密度ρ和钢材的体积V，则可以以长度为1m的换流站接地网钢材的重量M1作为接地网材料的单位长度重量，M1≥ρV＝7.85/1000×1000×266.22＝2089.83(g)。其中，ρ＝7.85g/cm3，V的单位为mm3。
S30.根据单位长度重量和单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量；根据单位长度最小重量和接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积。
需要说明的是，在步骤S30中，一是将单位长度重量与单位长度腐蚀量作和计算，得到基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量，即是根据步骤S20得到的接地网材料的单位长度重量和接地网的单位长度腐蚀量G1相加得到基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量。二是根据单位长度最小重量和接地网材料参数数据采用第一截面面积计算公式计算，得到接地网材料的最小截面面积；第一截面面积计算公式为：Sg2＝M/(ρL1)，式中，Sg2为最小截面面积，M为单位长度最小重量，ρ为接地网材料的密度，L1为接地网材料的长度，接地网材料的长度优选为1000mm长度的钢材。在本实施例中，若接地网的单位长度腐蚀量G1为214.18g，则单位长度最小重量M＝M1+G1＝2089.83+214.18＝2304.01(g)，之后采用第一截面面积计算公式计算得到Sg2＝2304.01/((7.85/1000)×1000)＝293.50(mm2)。
S40.若最小截面面积大于截面面积阈值，则根据最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积。其中，接地网材料截面选取原则为接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格的原则。
需要说明的是，在步骤S40中，该电力系统接地网截面面积选取方法通过步骤S10至步骤S30获得的基于腐蚀影响下的最小截面面积与该电力系统接地网在没有腐蚀影响下的截面面积阈值对比，遵循换流站接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格的原则选取合适的接地网截面面积。在本实施例中，根据步骤S30计算得到接地网材料的最小截面面积为293.50mm2，则选取满足运行年限内的换流站接地网热稳定性要求的钢材截面为300mm2。即初步建议该换流站与深井接地极一体化设计时换流站接地网采用60×5mm2扁钢，满足设计要求。
本申请提供的电力系统接地网截面面积选取方法，包括获取接地网设计参数、接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据；根据接地网设计参数、接地极设计参数和距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流；获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据，根据接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量；根据运行数据和最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量；根据单位长度重量和单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量；根据单位长度最小重量和接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积；若最小截面面积大于截面面积阈值，则根据最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积。该电力系统接地网截面面积选取方法实现在考虑腐蚀情况下选择接地网材料截面面积，使得选择的接地网材料符合计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求，解决了现有对换流站钢材接地网选取不能满足计及电化学腐蚀影响的热稳定性要求的技术问题。
在本申请的一个实施例中，根据运行数据和最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量包括：
根据运行数据采用法拉第定律计算，得到每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量；
根据运行数据、单位年腐蚀量和最大泄露电流采用腐蚀量计算公式计算，得到电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量；
腐蚀量计算公式为：G1＝((G×I2×I1×(1-λ))/I+(G×λ×I1))×n；
式中，G1为电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量，G为每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量，I1为最大泄露电流，I2为不平衡电流，λ为单极运行率，I为每极的额定电流，n为运行寿命；其中，运行数据包括接地极的克当量、接地极溢流电流的持续时间、接地极溢出的电流大小、每极的额定电流、不平衡电流、单极运行率和运行寿命。
需要说明的是，根据法拉第定律来计算，即
Figure BDA0003849979090000101
上式中，G为腐蚀量，单位为g；Me为接地极的克当量，t为接地极溢流电流的持续时间，单位为s；I为接地极溢出的电流大小，单位为A。在本实施例中，Me＝27.93，由此可以算出每安培电流流过接地网材料阳极时，单位年腐蚀量为：
Figure BDA0003849979090000102
在本申请实施例中，若每极的额定电流I为5000A，不平衡电流I2为30A，单极运行率λ为1％，运行寿命n为40年，则该电力系统接地网截面面积选取方法通过腐蚀量计算公式可以计算得到接地网的单位长度腐蚀量为：
G1＝((G×I2×I1×(1-λ))/I+(G×λ×I1))×n
＝((9128×30×0.0368×(1-1/100))/5000+(9128×1/100×0.0368))×40＝214.18(g)
在本申请的一个实施例中，该电力系统接地网截面面积选取方法包括：获取电力系统的短路电流和故障电流等效持续时间，采用第二截面面积计算公式计算，得到无腐蚀影响的接地网的截面面积阈值；第二截面面积计算公式为Sg1＝(Igte)/c，式中，Sg1为截面面积阈值，Ig为短路电流，c为接地网材料的系数，te为故障电流等效持续时间。
需要说明的是，在换流站与深井接地极一体化设计需求，电力系统的换流站母线侧单相接地短路电流最大值I0达到42kA，流过接地网的短路电流稳定值Ig按照I0的75％计算。考虑保护失灵情况下后备保护的动作时间作为电力系统故障电流的等效持续时间，te取0.35s。根据热稳定条件，未考虑腐蚀影响时，该电力系统接地网钢材的最小截面Sg1为
Figure BDA0003849979090000103
实施例二：
图2为本申请实施例所述的电力系统接地网截面面积选取系统的框架图。
如图2所示，本申请还提供一种电力系统接地网截面面积选取系统，应用于换流站与深井接地极一体化的电力系统上，包括泄露电流确定模块10、腐蚀量计算模块20、截面面积计算模块30和选取模块40；
泄露电流确定模块10，用于获取接地网设计参数、接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据；根据接地网设计参数、接地极设计参数和距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流；
腐蚀量计算模块20，用于获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据，根据接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量；根据运行数据和最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量；
截面面积计算模块30，用于根据单位长度重量和单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量；根据单位长度最小重量和接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积；
选取模块40，用于根据最小截面面积大于截面面积阈值，则根据最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积；
其中，接地网材料截面选取原则为接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格的原则。
在本申请实施例中，腐蚀量计算模块20还用于根据运行数据采用法拉第定律计算，得到每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量；根据运行数据、单位年腐蚀量和最大泄露电流采用腐蚀量计算公式计算，得到电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量；腐蚀量计算公式为：G1＝((G×I2×I1×(1-λ))/I+(G×λ×I1))×n；式中，G1为电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量，G为每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量，I1为最大泄露电流，I2为不平衡电流，λ为单极运行率，I为每极的额定电流，n为运行寿命；其中，运行数据包括接地极的克当量、接地极溢流电流的持续时间、接地极溢出的电流大小、每极的额定电流、不平衡电流、单极运行率和运行寿命。
在本申请实施例中，截面面积计算模块30还用于根据单位长度最小重量和接地网材料参数数据采用第一截面面积计算公式计算，得到接地网材料的最小截面面积；第一截面面积计算公式为：Sg2＝M/(ρL1)，式中，Sg2为最小截面面积，M为单位长度最小重量，ρ为接地网材料的密度，L1为接地网材料的长度。
需要说明的是，实施例二中模块的内容对应于实施例一方法中的步骤，实施例一方法步骤的内容已经在实施例一中详细阐述了，在实施例二不再对系统中模块的内容重复阐述。
实施例三：
本申请还提供一种终端设备，包括处理器和存储器；
存储器，用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器，用于根据程序代码中的指令执行上述的电力系统接地网截面面积选取方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种电力系统接地网截面面积选取方法，应用于换流站与深井接地极一体化的电力系统上，其特征在于，包括以下步骤：
获取接地网设计参数、接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据；根据所述接地网设计参数、所述接地极设计参数和所述距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流；
获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据，根据所述接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量；根据所述运行数据和所述最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量；
根据所述单位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量；根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积；
若所述最小截面面积大于截面面积阈值，则根据所述最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积；
其中，所述接地网材料截面选取原则为接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格的原则。
2.根据权利要求1所述的电力系统接地网截面面积选取方法，其特征在于，根据所述运行数据和所述最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量包括：
根据所述运行数据采用法拉第定律计算，得到每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量；
根据所述运行数据、所述单位年腐蚀量和所述最大泄露电流采用腐蚀量计算公式计算，得到电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量；
所述腐蚀量计算公式为：G1＝((G×I2×I1×(1-λ))/I+(G×λ×I1))×n；
式中，G1为电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量，G为每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量，I1为最大泄露电流，I2为不平衡电流，λ为单极运行率，I为每极的额定电流，n为运行寿命；其中，所述运行数据包括接地极的克当量、接地极溢流电流的持续时间、接地极溢出的电流大小、每极的额定电流、不平衡电流、单极运行率和运行寿命。
3.根据权利要求1所述的电力系统接地网截面面积选取方法，其特征在于，根据所述单位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量包括：将所述单位长度重量与所述单位长度腐蚀量相加计算，得到基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量。
4.根据权利要求1所述的电力系统接地网截面面积选取方法，其特征在于，根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积包括：根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据采用第一截面面积计算公式计算，得到接地网材料的最小截面面积；所述第一截面面积计算公式为：Sg2＝M/(ρL1)，式中，Sg2为最小截面面积，M为单位长度最小重量，ρ为接地网材料的密度，L1为接地网材料的长度。
5.根据权利要求1所述的电力系统接地网截面面积选取方法，其特征在于，包括：获取电力系统的短路电流和故障电流等效持续时间，采用第二截面面积计算公式计算，得到基于无腐蚀影响的接地网的截面面积阈值；所述第二截面面积计算公式为Sg1＝(Igte)/c，式中，Sg1为截面面积阈值，Ig为短路电流，c为接地网材料的系数，te为故障电流等效持续时间。
6.根据权利要求1所述的电力系统接地网截面面积选取方法，其特征在于，包括：根据所述接地网设计参数、所述接地极设计参数和所述距离数据采用CDEGS软件计算，获得阳极最大泄露电流和阴极最大泄露电流；从所述阳极最大泄露电流和所述阴极最大泄露电流选取数值最大的计算接地网单位长度的最大泄露电流。
7.一种电力系统接地网截面面积选取系统，应用于换流站与深井接地极一体化的电力系统上，其特征在于，包括泄露电流确定模块、腐蚀量计算模块、截面面积计算模块和选取模块；
所述泄露电流确定模块，用于获取接地网设计参数、接地极设计参数以及接地网与接地极之间的距离数据；根据所述接地网设计参数、所述接地极设计参数和所述距离数据采用CDEGS软件获得接地网单位长度的最大泄露电流；
所述腐蚀量计算模块，用于获取接地网材料参数数据和电力系统的运行数据，根据所述接地网材料参数数据确定基于无腐蚀影响的接地网材料所需最小的单位长度重量；根据所述运行数据和所述最大泄露电流确定接地网的单位长度腐蚀量；
所述截面面积计算模块，用于根据所述单位长度重量和所述单位长度腐蚀量确定基于腐蚀影响的接地网的单位长度最小重量；根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据确定接地网材料的最小截面面积；
所述选取模块，用于根据所述最小截面面积大于截面面积阈值，则根据所述最小截面面积和接地网材料截面选取原则选取接地网材料的截面面积；
其中，所述接地网材料截面选取原则为接地网材料截面选取应尽量小和采用常用规格的原则。
8.根据权利要求7所述的电力系统接地网截面面积选取系统，其特征在于，所述腐蚀量计算模块还用于根据所述运行数据采用法拉第定律计算，得到每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量；根据所述运行数据、所述单位年腐蚀量和所述最大泄露电流采用腐蚀量计算公式计算，得到电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量；所述腐蚀量计算公式为：G1＝((G×I2×I1×(1-λ))/I+(G×λ×I1))×n；式中，G1为电力系统运行接地网的单位长度腐蚀量，G为每安培电流流过接地网材料阳极的单位年腐蚀量，I1为最大泄露电流，I2为不平衡电流，λ为单极运行率，I为每极的额定电流，n为运行寿命；其中，所述运行数据包括接地极的克当量、接地极溢流电流的持续时间、接地极溢出的电流大小、每极的额定电流、不平衡电流、单极运行率和运行寿命。
9.根据权利要求7所述的电力系统接地网截面面积选取系统，其特征在于，所述截面面积计算模块还用于根据所述单位长度最小重量和所述接地网材料参数数据采用第一截面面积计算公式计算，得到接地网材料的最小截面面积；所述第一截面面积计算公式为：Sg2＝M/(ρL1)，式中，Sg2为最小截面面积，M为单位长度最小重量，ρ为接地网材料的密度，L1为接地网材料的长度。
10.一种终端设备，其特征在于，包括处理器和存储器；
所述存储器，用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器，用于根据所述程序代码中的指令执行如权利要求1-6任意一项所述的电力系统接地网截面面积选取方法。
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