本發明屬于電網設備，具體而言，涉及一種濾波器場接地系統中頻性能的綜合評價方法。
背景技術：
1、在電力系統濾波器場的接地安全評估中，傳統技術主要采用工頻接地電阻測量和穩態電位分布計算來評價接地系統性能。這些方法通過向接地網格注入工頻電流，測量接地電阻值，并基于均勻土壤模型計算地表電位分布，以此判斷接地系統是否滿足安全要求。傳統技術在工頻條件下具有較好的適用性，已廣泛應用于變電站和發電廠的接地系統設計與驗收。然而，傳統技術存在明顯缺陷。首先，工頻測量無法反映接地系統在中頻沖擊工況下的頻變特性，忽略了土壤介質的頻率依賴性和接地網格的諧振效應。其次，基于均勻土壤假設的計算模型與實際分層土壤結構存在較大偏差，導致電位分布預測不準確。再次，傳統方法缺乏對電流分布均勻性和局部過熱風險的量化評估，無法識別接地系統的薄弱環節。在現有技術中，由于缺乏針對中頻沖擊工況的寬頻阻抗測量手段和考慮土壤頻變特性的電磁場仿真模型，同時缺少綜合多維性能指標的評價體系，導致濾波器場接地系統在遭受雷電沖擊或操作過電壓等中頻暫態擾動時的實際性能難以準確評估。也就是說，現有技術中存在濾波器場接地系統在中頻沖擊工況下性能評價不準確的技術問題。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明提供一種濾波器場接地系統中頻性能的綜合評價方法，能夠解決現有技術中存在濾波器場接地系統在中頻沖擊工況下性能評價不準確的技術問題。
2、本發明是這樣實現的：本發明提供一種濾波器場接地系統中頻性能的綜合評價方法在接地網格節點布置寬頻阻抗測量裝置并獲得寬頻阻抗頻譜曲線，利用地質雷達和電阻率成像技術獲取土壤分層結構數據和電阻率分布數據建立土壤頻變模型并反演生成土壤頻域等效參數數據集，將寬頻阻抗頻譜曲線輸入頻域響應辨識模型輸出諧振頻率分布參數、品質因數參數和模態阻尼參數并根據諧振頻率偏移度函數值調整粗時空分辨率注意力機制的空間感受野參數，建立接地網格三維電磁場仿真模型獲得地電位空間分布矩陣和電流密度分布矩陣，計算電流分布均勻性熵值、電流集中度基尼系數和局部過熱風險指數，采用層次分析法計算綜合權重系數并對各指標加權求和得到接地網格中頻性能綜合評分值，當綜合評分值低于安全評分閾值時生成薄弱環節定位信息并輸出。
3、其中，獲得寬頻阻抗頻譜曲線的步驟，具體是采用多頻點同步注入技術向接地網格注入0.5khz至10khz范圍內的掃頻激勵信號，通過正交鎖相放大器提取響應信號并經頻域平均處理和時域自適應濾波處理后獲得寬頻阻抗頻譜曲線。
4、其中，多頻點同步注入技術指的是在同一時間向接地網格注入多個不同頻率的正弦激勵信號的疊加波形，通過傅里葉變換將響應信號分解為各頻率分量實現多個頻點阻抗的并行測量。
5、其中，正交鎖相放大器是利用參考信號與待測信號進行相關運算提取頻率成分的信號處理裝置，通過正交解調技術分離幅值和相位信息。
6、其中，頻域平均處理是將多次測量得到的頻譜數據進行算術平均以降低隨機噪聲影響的方法，時域自適應濾波處理采用最小均方誤差準則更新濾波器系數。
7、其中，土壤頻變模型采用基于caputo型分數階導數的分數階微分方程描述土壤介質中電荷擴散和極化弛豫的記憶效應，采用分數階粒子群算法反演分數階階次參數和松弛時間參數。
8、其中，頻域響應辨識模型包括特征提取層、粗時空注意力層和參數預測層，特征提取層由一維卷積神經網絡構成對寬頻阻抗頻譜曲線進行多尺度特征提取。
9、其中，粗時空注意力層包括空間注意力模塊和時間注意力模塊，空間注意力模塊通過空間感受野參數控制對不同頻段的關注程度，時間注意力模塊采用自注意力機制捕捉長程依賴關系。
10、其中，諧振頻率偏移度函數值的計算是將預測諧振頻率與標準諧振頻率的相對偏差量、品質因數歸一值和阻抗歸一值分別乘以權重系數后求和得到。
11、其中，當諧振頻率偏移度函數值較大時增大空間感受野參數以擴展關注范圍，當諧振頻率偏移度函數值較小時減小空間感受野參數以聚焦局部細節特征。
12、其中，接地網格三維電磁場仿真模型的建立采用徑向基函數配點法離散求解地表電位分布，在接地導體邊界采用邊界元法處理電位奇異性，對遠場區域應用快速多極子算法加速計算。
13、其中，電流分布均勻性熵值的計算是將接地網格各導體段的電流值歸一化為概率分布，對概率取對數后與概率相乘并求和取負值。
14、其中，當電流分布均勻性熵值小于熵值閾值或電流集中度基尼系數大于基尼系數閾值時，標記電流集中區域并計算局部過熱風險指數。
15、其中，局部過熱風險指數的計算是將電流密度峰值除以導體允許電流密度得到電流超載系數，將沖擊持續時間除以導體熱時間常數得到時間系數，二者相乘后再乘以散熱修正因子。
16、其中，當寬頻阻抗頻譜曲線的阻抗峰值大于阻抗閾值或諧振頻率分布參數中的諧振頻率落入敏感頻段或地電位空間分布矩陣的地電位梯度超過梯度限值時增加對應指標的綜合權重系數。
17、其中，性能評估報告包括接地網格基本信息、各項性能指標測試結果、接地網格中頻性能綜合評分值、薄弱環節分析和改進建議，薄弱環節定位信息包括電流集中區域的空間坐標和地電位梯度超過梯度限值的測點位置。
18、本發明通過寬頻阻抗測量獲取接地網格的頻域響應特性，結合土壤頻變模型反演和三維電磁場仿真，建立了涵蓋阻抗特性、諧振行為、電位分布、電流均勻性和過熱風險的多維評價指標體系，實現了對濾波器場接地系統中頻性能的準確評估。本發明采用多頻點同步注入技術和正交鎖相放大器提取寬頻阻抗頻譜，克服了傳統工頻測量無法反映頻變特性的缺陷。利用分數階微分方程描述土壤極化弛豫的記憶效應，通過地質雷達和電阻率成像獲取的分層結構數據反演土壤頻域參數，解決了均勻土壤假設導致的仿真偏差問題。引入頻域響應辨識模型提取諧振頻率分布，采用電流分布均勻性熵值和基尼系數量化電流集中現象，并通過層次分析法動態調整各指標權重，構建了綜合評分體系，彌補了傳統方法缺乏量化評估的不足。綜上所述，本發明通過寬頻阻抗測量、土壤頻變建模、諧振特性辨識和多指標綜合評價的有機結合，解決了背景技術中提到的濾波器場接地系統在中頻沖擊工況下性能評價不準確的技術問題。
1.一種濾波器場接地系統中頻性能的綜合評價方法，其特征在于，在接地網格節點布置寬頻阻抗測量裝置并獲得寬頻阻抗頻譜曲線，利用地質雷達和電阻率成像技術獲取土壤分層結構數據和電阻率分布數據建立土壤頻變模型并反演生成土壤頻域等效參數數據集，將寬頻阻抗頻譜曲線輸入頻域響應辨識模型輸出諧振頻率分布參數、品質因數參數和模態阻尼參數并根據諧振頻率偏移度函數值調整粗時空分辨率注意力機制的空間感受野參數，建立接地網格三維電磁場仿真模型獲得地電位空間分布矩陣和電流密度分布矩陣，計算電流分布均勻性熵值、電流集中度基尼系數和局部過熱風險指數，采用層次分析法計算綜合權重系數并對各指標加權求和得到接地網格中頻性能綜合評分值，當綜合評分值低于安全評分閾值時生成薄弱環節定位信息并輸出。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，獲得寬頻阻抗頻譜曲線的步驟，具體是采用多頻點同步注入技術向接地網格注入0.5khz至10khz范圍內的掃頻激勵信號，通過正交鎖相放大器提取響應信號并經頻域平均處理和時域自適應濾波處理后獲得寬頻阻抗頻譜曲線。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，多頻點同步注入技術指的是在同一時間向接地網格注入多個不同頻率的正弦激勵信號的疊加波形，通過傅里葉變換將響應信號分解為各頻率分量實現多個頻點阻抗的并行測量。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，正交鎖相放大器是利用參考信號與待測信號進行相關運算提取頻率成分的信號處理裝置，通過正交解調技術分離幅值和相位信息。
5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，頻域平均處理是將多次測量得到的頻譜數據進行算術平均以降低隨機噪聲影響的方法，時域自適應濾波處理采用最小均方誤差準則更新濾波器系數。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，土壤頻變模型采用基于caputo型分數階導數的分數階微分方程描述土壤介質中電荷擴散和極化弛豫的記憶效應，采用分數階粒子群算法反演分數階階次參數和松弛時間參數。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，頻域響應辨識模型包括特征提取層、粗時空注意力層和參數預測層，特征提取層由一維卷積神經網絡構成對寬頻阻抗頻譜曲線進行多尺度特征提取。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，粗時空注意力層包括空間注意力模塊和時間注意力模塊，空間注意力模塊通過空間感受野參數控制對不同頻段的關注程度，時間注意力模塊采用自注意力機制捕捉長程依賴關系。
9.根據權利要求8所述的方法，其特征在于，諧振頻率偏移度函數值的計算是將預測諧振頻率與標準諧振頻率的相對偏差量、品質因數歸一值和阻抗歸一值分別乘以權重系數后求和得到。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，當諧振頻率偏移度函數值較大時增大空間感受野參數以擴展關注范圍，當諧振頻率偏移度函數值較小時減小空間感受野參數以聚焦局部細節特征。