本发明涉及电力系统，具体涉及基于gra的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法。
背景技术：
1、接地网是电力系统的重要组成部分，作用是保障电力系统及变电站的安全稳定运行。接地网通常是由钢金属材料构成，但钢制材料因其特性存在着导电率低、耐腐蚀性差等特点，特别是钢材料长期处在潮湿或者含盐碱性高的土壤中工作更容易发生腐蚀。使用地表磁感应强度(surface magnetic induction intensity，s-mii)分布曲线和地表电位(surface potential，s-p)分布曲线对接地网状态进行诊断是目前进行接地网腐蚀(grounding grid corrosion，ggc)诊断方法中常用的方法，其中基于s-mii分布的方法是通过向接地网注入一定频率和大小的激励电流，测量接地网s-mii分布，然后根据s-mii分布情况进行ggc故障诊断；现有文献中设计了接地网s-mii测量系统，该系统通过向接地网注入激励电流，测量感应出的s-mii分布，再与完好接地网的s-mii分布进行对比，通过波形差异对接地网进行腐蚀诊断。但该诊断方法需要采集大量s-mii数据，测量精度不高；另有文献中提出了通过向接地网注入激励电流，测量正常及腐蚀状态下接地网的s-p分布，通过对比两个s-p波形差异，得到ggc位置，但该方法数据计算量大，误差较大。可见由于变电站的现场电磁环境较为复杂，单一方法测量过程中会存在误差，影响ggc诊断结果。
2、目前国内外研究多采用仿真接地网的方法采集接地网s-mii数据和s-p数据进行ggc诊断。虽然仿真的方法能在一定程度上对ggc的导体进行诊断，但接地网模型与现实中接地网拓扑可能存在差异，导致导体腐蚀特性不同，实验结果也不够精确。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了基于gra的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，用以至少解决建模接地网测量数据不精确以及腐蚀导体定位不准确的问题。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、基于gra的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，包括以下步骤：
4、s1.以实际变电站接地网为模板，基于几何相似原理根据实际变电站与接地网模型之间存在的s-mii分布规律和s-p分布规律比例关系构建接地网模型，并在接地网模型上设置观测线；
5、s2.在中心点p点和q点注入激励电流，针对接地网模型的r-s段导体进行ggc测试，其中r-s段导体处于p点和q点的连线上任意位置；
6、s3.分别获取完好时和腐蚀时的s-mii数据和s-p数据，并分别根据s-mii数据和s-p数据获取对应的s-mii波形图和s-p波形图，用于初步故障定位；
7、s4.基于gra对接地网腐蚀单元进行诊断定位：
8、s41.对完好时和腐蚀时的s-mii数据和s-p数据进行初始化处理和归一化处理，得到标准化的完好时和腐蚀时的s-mii数据和s-p数据，其中将标准化的完好时s-mii数据作为母序列，记作w(f)，将标准化的腐蚀时s-mii数据作为比较序列，记作wg(f)，f＝b或v，b表示s-mii数据，v表示s-p数据；
9、s42.根据w(f)和wg(f)计算绝对差异信息化矩阵；
10、s43.通过绝对差异信息化矩阵，分别计算每个wg(k)和w(k)对应元素的关联系数；
11、s44.根据关联系数分别计算s-mii和s-p的灰色关联度gra；
12、s45.结合s-mii和s-p的灰色关联度gra，计算得到接地网导体完整度ggci的值h，根据h的取值判断当前测试导体的的腐蚀状态。
13、优选的，s1中，s-mii分布规律的具体内容包括：在任意中心点注入激励电流参数：电流元idl；
14、根据毕奥-萨伐尔定律，电流元idl在任意中心点激发的磁感应强度为：
15、
16、式中，μ0为真空磁导率；l为积分路径；er为电流元指向待求场点的单位向量；r为导体上线单元点与地表点间的位置矢量；
17、根据上式得知，磁感应强度跟流经该导体电流成正相关，当任意处接地网导体发生腐蚀或断裂时，流经此处导体的电流急剧减小，从而在地表产生的磁感应强度随之减小，因此根据地表测量的磁感应强度的大小来判断流经接地网导体的电流大小，进一步判断接地网导体电阻大小，从而进行接地网腐蚀的诊断；
18、s-p分布规律的具体内容包括：当有电流由接地网导体流入大地时，以无限远点为参考点，泄漏电流在接地网上产生的电位vp为：
19、
20、其中，j(q)为q点泄漏电流密度；u(p,q)为电极的点电位，为q处的泄漏电流在p点处的电位；
21、由于当变电站施工结束后，变电站接地网的空间拓扑结构就已经固定，变电站因某种故障或个人事故，有电流流过该接地网时，则产生固定的电位分布；当接地网导体发生腐蚀时，场源随之改变，空间电位分布也发生变化，则根据接地网的s-p分布判断ggc程度：
22、接地网模型和实际接地网的长度比值为λ1，则接地网模型的s-p满足：
23、
24、其中，λv为电位比例，v为接地网模型的s-p，x,y,z为空间方位坐标；
25、接地网模型和实际接地网的s-p关系为：
26、
27、其中，λρ和λi为土壤电阻率和泄露电流比例，v1和v2分布表示实际接地网和接地网模型的s-p。
28、优选的，s41的具体内容包括：
29、用y表示完好时接地网模型对应的s-p及s-mii数据，yg表示腐蚀时接地网模型对应的s-p及s-mii数据，分别对y和yg进行初始化处理对应得到初始化后的序列和y0(j)：
30、
31、式中，yg(k)和y(k)分别为yg和y的第k个数据；k＝1,2,…,n；n为曲线上数据点数；
32、将初始化处理后的序列进行归一化处理：
33、
34、式中，和分别为和y0(j)的平均值。
35、优选的，s42中绝对差异信息化矩阵为：
36、δk＝|w0g(j)-w0(j)|。
37、优选的，s43中计算每个wg(k)和w(k)对应元素的关联系数的具体内容包括：
38、
39、其中，两级最小差δmin＝min(δj)；两级最大差δmax＝max(δj)；ξ为分辨系数，并在[0,1]内取值，分辨系数越小，关联系数间差异越大，区分能力越强。。
40、优选的，s44中根据关联系数分别计算s-mii和s-p的灰色关联度gra的具体内容包括：
41、
42、优选的，s45中计算得到接地网导体完整度ggci的值h的具体内容包括：
43、令a(b)和a(v)分别表示s-mii和s-p的完整度，ggci的值h为：
44、h＝αa(b)+βa(v)
45、式中，α,β分别为s-mii和s-p对应的权重因子，α+β＝1。
46、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了基于gra的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，具有以下有益效果：
47、本发明首先提出基于s-mii分布和s-p分布相结合的方法进行ggc导体部位诊断，以实现对ggc导体准确度较高的腐蚀诊断；之后基于gra，提出ggci概念，用以表征接地网导体在完好状态下和腐蚀状态下的导体完整度，并根据此方法进行ggc定位和腐蚀程度判断，能够准确定位导体腐蚀位置，解决了现有技术中导体腐蚀位置不准确的问题。
1.基于gra的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的基于gra的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，其特征在于，s1中，s-mii分布规律的具体内容包括：在任意中心点注入激励电流参数：电流元idl；
3.根据权利要求1所述的基于gra的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，其特征在于，s41的具体内容包括：
4.根据权利要求1所述的基于gra的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，其特征在于，s42中绝对差异信息化矩阵为：
5.根据权利要求4所述的基于灰色关联度的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，其特征在于，s43中计算每个w0g(j)和w0(j)对应元素的关联系数的具体内容包括：
6.根据权利要求1所述的基于灰色关联度的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，其特征在于，s44中根据关联系数分别计算s-mii和s-p的灰色关联度gra的具体内容包括：
7.根据权利要求1所述的基于灰色关联度的接地网导体单元完整性故障诊断定位方法，其特征在于，s45中计算得到接地网导体完整度ggci的值h的具体内容包括：
