本发明属于户外环网柜，具体而言，涉及一种户外环网柜接地评估方法、介质及系统。
背景技术：
1、输配电网是现代城市电力供给的核心基础设施之一,其稳定可靠的运行对于确保社会生产生活用电供给至关重要。作为输配电网的重要组成部分,户外环网柜在电网中扮演着关键的角色。环网柜通常设置在室外的变电站或开闭所内,起到电能输送、配电和保护的作用。由于户外环境复杂多变,环网柜会受到各种不利因素的影响,如雷电冲击、潮湿腐蚀、温度变化等,对其运行可靠性和安全性构成了严峻考验。其中,环网柜的接地性能是影响其稳定运行的关键因素之一。
2、良好的接地系统不仅能够有效避免雷电冲击等外部故障,还能够确保设备本身的安全运行,防止因接地不良而引发的绝缘故障、安全事故等。然而,现有的环网柜接地性能评估方法存在一些问题和不足。首先,现场测量接地电阻值的方法过于简单,无法反映环网柜整体的接地性能状况；其次,现有的接地性能评估指标过于单一,往往只关注接地电阻本身,而忽略了其他重要因素。因此,迫切需要建立一种更加系统、全面的户外环网柜接地性能评估方法,以更好地指导和服务于输配电网的运行维护。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供一种户外环网柜接地评估方法、介质及系统，能够解决现有的测量接地电阻值的方法过于简单，评估指标过于单一,无法反映环网柜整体的接地性能状况的技术问题。
2、本发明是这样实现的：
3、本发明的第一方面提供一种户外环网柜接地评估方法，其中，包括以下步骤：
4、s10、获取接地电阻测试仪测量的在户外环网柜周围的多个节点电阻测量点测量的接地电阻值；采集户外环网柜的运行数据，包括电压、电流、功率；获取无户外环网柜进行热成像扫描得到的温度分布数据；获取户外环网柜内外的磁场数据；
5、s20、利用多点接地电阻测量值和环网柜几何结构，建立户外环网柜的等效接地电阻；
6、s30、建立接地电热耦合方程组，包括麦克斯韦方程、欧姆定律方程、连续性方程、边界条件方程以及热传导方程：
7、s40、基于有限元法和时域差分法，对所述电热耦合方程组进行数值求解，得到多个数值解，具体是：电场强度分布数值解、电流密度分布数值解、电位分布数值解和温度分布数值解；
8、s50、使用分离变量法和级数展开，对所述电热耦合方程组进行解析求解，得到多个解析解，具体是：电场强度解析解、电流密度解析解、电位解析解和温度解析解；
9、s60、基于所述多个解析解，利用拉丁超立方抽样的方法，得到多个数值范围，具体是：接地电阻范围、接地电流范围、接地电位范围、接地阻抗范围以及温度范围；
10、s70、建立户外环网柜接地评估模型，并代入所述多个数值解、多个数值范围，得到接地评估指数；
11、s80、根据所述接地评估指数，判断户外环网柜的接地状态。
12、其中，所述户外环网柜的等效接地电阻，具体表示为：
13、
14、其中，ri为第i个测量点的接地电阻值，n为测量点总数，ρ为土壤电阻率，(xj,yj,zj)为第j个接地点的空间坐标，m为接地点总数，h为等效埋深，ks为季节性修正系数，l为接地体总长度，a和b分别为接地网的长和宽。
15、其中，所述麦克斯韦方程，具体表示为：
16、
17、所述欧姆定律方程，具体表示为：
18、j＝σ(t)e+σ(t)v×b；
19、所述连续性方程，具体表示为：
20、
21、所述边界条件方程，具体表示为：
22、n×(e2-e1)＝0；
23、n·(d2-d1)＝ρs；
24、
25、所述热传导方程，具体表示为：
26、
27、其中，e为电场强度，h为磁场强度，j为电流密度，d为电位移，b为磁感应强度，ρv为体电荷密度，σ(t)为温度相关的电导率，v为载流子漂移速度，ρs为面电荷密度，n为界面法向量，t为温度，ρ为密度，cp为比热容，k(t)为温度相关的热导率，qj为焦耳热源，qe为外部热源，qr为辐射热源，和分别表示散度和旋度运算。
28、其中，所述电场强度解析解，具体表示为：
29、
30、式中，表示梯度算子。
31、其中，所述电流密度解析解，具体表示为：
32、j(r,θ,φ)＝σ(t)e(r,θ,φ)；
33、式中，j(r,θ,φ)为电流密度向量，σ(t)为温度相关的电导率，e(r,θ,φ)为电场强度向量，r为径向距离，θ为极角，φ为方位角，t为温度。
34、其中，所述电位解析解，具体表示为：
35、
36、式中，v(r,θ,φ)为电势函数；ε0为真空介电常数；∫vdv′为体积积分，其中dv′为体积元素；为闭合曲面积分，其中ds′为面积元素；ρv(r′,θ′,φ′)为体电荷密度；ρs(r′,θ′,φ′)为面电荷密度；r为场点位置向量；r′为源点位置向量；|r-r′|为场点到源点的距离。
37、其中，所述温度解析解，具体表示为：
38、
39、式中，t(r,t)为温度分布函数；t0为初始温度；k为热导率；t为时间；τ为时间积分变量；q(τ)为源强度函数；r为径向距离；α为热扩散系数；exp()：指数函数。
40、其中，所述户外环网柜接地评估模型，具体表示为：
41、
42、其中，wi为权重系数，fi(x)为非线性转换函数：rstd为标准接地电阻值，ilim为允许接地电流限值，vtouch为安全接触电压，zref为参考接地阻抗，tlim为温度限值，ki和x0i为sigmoid函数的参数；ig为接地电流；vg为接地电压；zg为接地阻抗；tmax为最高温度；
43、若g≤0.6，表示接地状态良好；
44、若0.6<g≤0.8，表示接地状态一般，需要定期检查；
45、若g>0.8，表示接地状态差，需要立即采取改进措施。
46、本发明的第二方面提供一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令运行时，用于执行上述的一种户外环网柜接地评估方法。
47、本发明的第三方面提供一种户外环网柜接地评估系统，其中，包含上述的计算机可读存储介质。
48、与现有技术相比较，本发明提供的一种户外环网柜接地评估方法、介质及系统的有益效果是：该方法首先通过接地电阻测试仪在环网柜周围的多个节点进行接地电阻测量,并采集环网柜的运行参数数据、热成像数据以及磁场数据等。然后,利用这些测量数据建立环网柜的等效接地电阻模型,考虑接地体的几何因素和接地网形式对接地性能的影响。
49、接下来,该方法构建了一个包含麦克斯韦方程、欧姆定律方程、热传导方程等的接地电热耦合方程组,并采用有限元法和时域差分法进行数值求解,得到电场强度分布、电流密度分布、电位分布和温度分布等关键物理量的数值解。同时,该方法还利用分离变量法和级数展开手段,对上述耦合方程组进行解析求解,得到这些物理量的解析解表达式。
50、基于上述数值解和解析解,该方法进一步采用拉丁超立方抽样的方法,获得接地电阻范围、接地电流范围、接地电位范围、接地阻抗范围以及温度范围等各参数的数值变化区间。最后,该方法构建了一个综合的接地性能评估模型,考虑了接地电阻、接地电流、接地电位、接地阻抗和温度等多个因素,并根据计算得到的接地评估指数判断环网柜接地的整体状态。
51、与现有的单一接地电阻测量方法相比,该发明提出的综合评估方法能够更加全面和准确地诊断户外环网柜的接地性能,既考虑了电磁环境因素,又涵盖了热效应因素,为运维人员提供了更加可靠的评判依据。解决了解决现有的测量接地电阻值的方法过于简单，评估指标过于单一,无法反映环网柜整体的接地性能状况的技术问题。
1.一种户外环网柜接地评估方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种户外环网柜接地评估方法，其特征在于，所述户外环网柜的等效接地电阻，具体表示为：
3.根据权利要求2所述的一种户外环网柜接地评估方法，其特征在于，所述麦克斯韦方程，具体表示为：
4.根据权利要求3所述的一种户外环网柜接地评估方法，其特征在于，所述电场强度解析解，具体表示为：
5.根据权利要求4所述的一种户外环网柜接地评估方法，其特征在于，所述电流密度解析解，具体表示为：
6.根据权利要求5所述的一种户外环网柜接地评估方法，其特征在于，所述电位解析解，具体表示为：
7.根据权利要求6所述的一种户外环网柜接地评估方法，其特征在于，所述温度解析解，具体表示为：
8.根据权利要求7所述的一种户外环网柜接地评估方法，其特征在于，所述户外环网柜接地评估模型，具体表示为：
9.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有程序指令，所述程序指令运行时，用于执行权利要求1-8任一项所述的一种户外环网柜接地评估方法。
10.一种户外环网柜接地评估系统，其特征在于，包含权利要求9所述的计算机可读存储介质。
