發(fā)布時間：2021-04-03 03:22

　　瞬變電磁法（TEM）是一種廣泛應(yīng)用的電磁測量策略,該方法在實際應(yīng)用中會因為探測的范圍大或測點密集而產(chǎn)生大規(guī)模TEM數(shù)據(jù)。由于瞬變電磁法用于檢測變電站接地網(wǎng)的故障和斷點已被證明可行有效,但電力行業(yè)很少有處理TEM探測數(shù)據(jù)的專業(yè)人員,這在一定程度上影響了這個方法在變電站接地網(wǎng)檢測領(lǐng)域的推廣。本文系統(tǒng)地研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于瞬變電磁快速視電阻率成像的技術(shù)方案,針對瞬變電磁響應(yīng)和儀器設(shè)備的特點提出了分情況的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)快速成像方法并進(jìn)行了實驗研究。在此基礎(chǔ)上對變電站接地網(wǎng)的電阻率剖面特征進(jìn)行了較為系統(tǒng)的分析研究,并利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聚類算法研究了不同粗細(xì)的扁鋼所引起的視電阻率剖面差異,提出了扁鋼的相對腐蝕度概念。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)用于瞬變電磁快速視電阻率成像的技術(shù)研究表明:（1）把采樣時間點和感應(yīng)電壓數(shù)據(jù)一起作為輸入變量、視電阻率作為輸出變量的自變量輸入模式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)快速成像,適用于瞬變電磁觀測的裝置參數(shù)是固定的情況,可以避開一個感應(yīng)電壓對應(yīng)兩個電阻率值的問題。（2）非線性方程模式的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)視電阻率成像適用于TEM觀測數(shù)據(jù)為垂直磁場的情況,這種方式適用所有瞬變電磁的垂直磁場數(shù)據(jù),不受發(fā)送線圈大小的限制。（3）因為BP... 

【文章來源】：重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：133 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

瞬變電磁系統(tǒng)工作示意圖

重慶大學(xué)博士學(xué)位論文6其中視厚度d可以從D.C.Fraser(1978)開發(fā)的偽層狀半空間的電阻率計算方法獲得，并且趨膚深度d可以通過頻率和電阻率計算，函數(shù)(,)dfd是憑經(jīng)驗確定的（HuangandFraser，1996），圖1.2顯示了如何獲得差分深度z和差分電阻率。差分電阻率法是一種近似算法，取決于趨膚深度和視厚度。但差分電阻法存在著在某些情況下其深度估計值低于實際深度電阻率剖面的缺點。圖1.2差分深度和差分電阻率等效模型；ai和iZ分別是均勻半空間的視電阻率和有效深度；Z是電導(dǎo)率S的厚度(HuangandFraser,1996)Fig.1.2TheequivalentmodelinwhichaiandiZaretheapparentresistivityandeffectivedepthinahalf-space,respectively;ZisthethicknessofalayerwithaconductanceS電導(dǎo)率-深度成像(Conductivity-depthimaging,CDI)在瞬變電磁法的數(shù)據(jù)解釋中使用廣泛。H.Huang和J.Rudd(2008)[60]使用視厚度i和有效深度id，并使用時間常數(shù)i和幅度i提出了CDI的偽層狀半空間模型，lnlnikiiiikttAA(1.8)221/2()iiikAA(1.9)(,)iiidf(1.10)其中k是時間窗口之間的增量（大于或等于1），iA是對應(yīng)于時間窗口it的測量信號的幅度，i是由采樣窗口和電導(dǎo)率確定的擴散深度。H.Huang和J.Rudd給出了幅度i和時間常數(shù)i之間的關(guān)系，并從擴散深度和視厚度確定了成像的有效深度。通過查對應(yīng)表將調(diào)查數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像，該表是在不同時間窗口和不同電導(dǎo)率下計算的均勻半空間的瞬變電磁響應(yīng)生成的對應(yīng)表。然而，該方法具有非唯一性問題，因為可以針對兩個現(xiàn)有電導(dǎo)率對應(yīng)一個瞬變電磁響應(yīng)。視縱向電導(dǎo)參數(shù)（S）對采樣時間的靈敏度高，能以高靈敏度和信噪比將大地的電性層分辨清楚。E.Tartarasetal.(2000)基于S反演方法[61]?

歸一化處理；易受注入引線影響，引線的布置尚未引起足夠重視；由于土壤頻散特性，最佳注入頻率和波形形狀，沒有明確結(jié)論；在接地導(dǎo)體不均勻分布、復(fù)雜土壤電阻率等情況下的電磁場分布還缺乏研究；易受變壓器、電纜溝、支架等電氣設(shè)備影響。第四、大電流法；該方法是給地網(wǎng)接地引下線注入大電流，通過測量接地網(wǎng)的接地電阻等來分析接地網(wǎng)的接地性能和狀態(tài)。大電流法因為不需要特殊的測量設(shè)備（定制測量系統(tǒng)）所以表現(xiàn)的并不合乎需要，而且在大多數(shù)實際情況下，基于大電流法的測試可能非常主觀，并依賴測試環(huán)境和耗時。圖1.3接地網(wǎng)腐蝕診斷大電流法(VojinI.Kosti′ca,2016)Fig.1.3Typicalsetupfortestingtheintegrityofthegroundinggridinahigh-voltagesubstation很多文獻(xiàn)[78,81-83]考慮了用于測試接地網(wǎng)格完整性的大電流方法。這些參考文獻(xiàn)提供了大電流方法的背景信息。V.I.Kosti′ca(2016)改進(jìn)了常用大電流法（常規(guī)HCM）測試接地網(wǎng)整體能力的能力[80]，如圖1.3�；诿鞔_的標(biāo)準(zhǔn)測量，使用100A的直流測試電流，獲取了原始數(shù)據(jù)并自動后處理，通過在運行中的變電站進(jìn)行復(fù)雜的現(xiàn)場測試驗證了其方法的有效性。大電流法是大型接地網(wǎng)的常規(guī)檢測內(nèi)容，根據(jù)《輸


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