直流接地极的腐蚀监测方法、装置、电子设备及存储介质与流程

本发明属于直流接地极的腐蚀监测，具体涉及一种直流接地极的腐蚀监测方法、装置、电子设备及存储介质。

背景技术：

1、特高压直流工程是国之重器，是解决我国能源分布不均衡的重要技术保障；直流接地极具有承担特高压输电单极运行的能源传输、泄放不平衡电流、钳制换流阀中性点电位等功能，是保障特高压电网正常运行的重要设施。

2、在系统故障、检修或日常运行时，直流接地极分布有直流电流，阳极性的直流电流对直流接地极的极环金属存在电解腐蚀，其中，在直流电解腐蚀的作用下，会导致极环金属的截面变小，导体电阻增大，大电流通流时(单极运行)的发热甚至可能引起接地极局部烧毁并失效，尤其是在极环泄流密度大的位置；因此，对直流接地极的电解腐蚀监测也越来越受重视，且对直流接地极腐蚀速率的准确测量是确保接地极安全运行的重要手段。

3、目前，工程上通常的金属电解腐蚀速率的实时计算方法是采用腐蚀探头，并通过一个测量阶梯(通常是1h)对腐蚀探头的被测电极的电阻变化量和电量进行统计计算，以通过电阻变化量和电量来计算出实时电解腐蚀速率；但是，前述测量方法存在以下不足：直流接地极的泄放直流电流为数十安培，以高硅铬铁腐蚀探头(φ20×200)为例进行换算，被测电极的每小时(h)的电阻变化量是10-11～10-10ω，电阻比值是10-8～10-7，而现有的工业化电阻测量仪器通常只能测量10-5数量级的电阻值；因此，现有的测量方法是无法保证测量精度的，如此，则会导致无法可靠的进行直流接地极的电解腐蚀监测；基于此，如何提供一种能够对直流接地极进行可靠腐蚀监测的监测方法，已成为一个亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种直流接地极的腐蚀监测方法、装置、电子设备及存储介质，用以解决现有技术所存在的无法保证测量精度，从而导致的无法可靠的进行直流接地极的电解腐蚀监测的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，提供了一种直流接地极的腐蚀监测方法，基于腐蚀探头对目标直流接地极进行腐蚀监测，其中，所述腐蚀探头包括被测电极和参考电极，所述参考电极和所述被测电极的材质与所述目标直流接地极的极环金属的材质相同，所述参考电极电连接所述被测电极，所述被测电极电连接所述目标直流接地极，且所述方法包括：

4、获取所述被测电极的电流测量数据集，其中，所述电流测量数据集包含有多个测量时间段的电流数据序列，任一测量时间段对应的电流数据序列包含有所述被测电极在该任一测量时间段内不同时间点时的电流数据；

5、基于所述电流测量数据集，计算出所述腐蚀探头在所有测量时间段内的总电量；

6、获取所述目标直流接地极的第一参数信息以及所述腐蚀探头的第二参数信息；

7、根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，计算出所述腐蚀探头的电解腐蚀量；

8、利用所述总电量和所述电解腐蚀量，计算出所述目标直流接地极的腐蚀速率，以便基于所述腐蚀速率，得出所述目标直流接地极的腐蚀监测结果。

9、基于上述公开的内容，本发明在进行腐蚀监测时，采集了腐蚀探头内被测电极在多个测量时间段内的电流数据序列，其中，每个电流数据序列都包含有被测电极在对应测量时间段内不同时间点的电流数据；如此，本发明相当于采用阶梯累计的方式，来进行腐蚀速率的计算；具体的，则是利用各个电流数据序列，来计算出被测电极(即腐蚀探头)在所有测量时间段内的总电量；然后，通过直流接地极和腐蚀探头的参数，来计算出腐蚀探头的电解腐蚀量；接着，根据总电量和电解腐蚀量，即可计算出目标直流接地极的实时腐蚀速率；最后，基于该实时腐蚀速率，则可得出对目标直流接地极的腐蚀监测结果。

10、通过上述设计，本发明采用阶梯累计的方式，来进行腐蚀速率的计算，如此，相比于传统的单测量阶梯的腐蚀测量方式，本发明通过累计测量时间来增大电阻变化率，基于此，能够提高测量的准确性，从而能够可靠的进行接地极的腐蚀监测；由此，本发明非常适用于在直流接地极的腐蚀监测技术领域的大规模应用与推广。

11、在一个可能的设计中，基于所述电流测量数据集，计算出所述腐蚀探头在所有测量时间段内的总电量，包括：

12、计算出各个电流数据序列的电流均值；

13、将各个电流数据序列的电流均值，与对应的测量时长相乘，以得到所述被测电极在每个测量时间段内的电量值，其中，任一电流数据序列对应的测量时长，为该任一电流数据序列对应测量时间段的总时长；

14、求和所述被测电极在每个测量时间段内的电量值，以得到所述腐蚀探头在所有测量时间段内的总电量。

15、在一个可能的设计中，所述第一参数信息包括所述目标直流接地极的极环金属的体积电阻率和金属密度，其中，所述第二参数信息包括目标电阻值、所述被测电极的长度以及所述参考电极的电阻值，且所述目标电阻值为被测电极在经过多个测量时间段后的电阻值。

16、在一个可能的设计中，根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，计算出所述腐蚀探头的电解腐蚀量，包括：

17、基于所述目标直流接地极的极环金属的体积电阻率、所述金属密度、所述被测电极的长度、所述目标电阻值以及所述参考电极的电阻值，并按照如下公式(1)，计算得到所述目标直流接地极的电解腐蚀量；

18、

19、上述公式(1)中，δg表示所述电解腐蚀量，ρ表示所述体积电阻率，d表示所述金属密度，l表示所述被测电极的长度，rx表示所述目标电阻值，rf表示所述参考电极的电阻值。

20、在一个可能的设计中，根据所述总电量和所述电解腐蚀量，计算出所述目标直流接地极的腐蚀速率，包括：

21、按照如下公式(2)，计算出所述目标直流接地极的腐蚀速率；

22、

23、上述公式(2)中，ecr表示所述腐蚀速率，δg表示所述电解腐蚀量，∑q表示所述总电量。

24、在一个可能的设计中，基于所述腐蚀速率，得出所述目标直流接地极的腐蚀监测结果，包括：

25、获取通入目标直流接地极对应的极环金属的阳极性电量数据以及极环金属的原始质量，其中，所述原始质量为极环金属安装时的初始质量；

26、基于所述腐蚀速率和所述阳极性电量数据，计算出所述极环金属的总腐蚀量，并基于所述极环金属的总腐蚀量，得出极环金属的总腐蚀量占比；

27、根据所述原始质量和所述极环金属的总腐蚀量，计算出所述极环金属的剩余质量；

28、依据所述腐蚀速率和所述剩余质量，计算出所述极环金属的剩余使用寿命；

29、利用所述总腐蚀量占比和所述剩余使用寿命，组成所述腐蚀监测结果。

30、在一个可能的设计中，基于所述腐蚀速率和所述阳极性电量数据，计算出所述极环金属的总腐蚀量，包括：

31、根据所述腐蚀速率和所述阳极性电量数据，并采用如下公式(3)，计算出所述极环金属的总腐蚀量；

32、m1＝ecr×q  (3)

33、上述公式(3)中，m1表示所述极环金属的总腐蚀量，q表示所述阳极性电量数据，ecr表示所述腐蚀速率；

34、相应的，根据所述腐蚀速率和所述剩余质量，计算出极环金属的剩余使用寿命，则包括：

35、根据所述腐蚀速率和所述剩余质量，并按照如下公式(4)，计算出所述极环金属的剩余使用寿命；

36、

37、上述公式(4)中，arl表示所述极环金属的剩余使用寿命，mre表示所述剩余质量，mmin表示极环金属的最小质量。

38、第二方面，提供了一种直流接地极的腐蚀监测装置，基于腐蚀探头对目标直流接地极进行腐蚀监测，其中，所述腐蚀探头包括被测电极和参考电极，所述参考电极和所述被测电极的材质与所述目标直流接地极的极环金属的材质相同，所述参考电极电连接所述被测电极，所述被测电极电连接所述目标直流接地极，且所述装置包括：

39、获取单元，用于获取所述被测电极的电流测量数据集，其中，所述电流测量数据集包含有多个测量时间段的电流数据序列，任一测量时间段对应的电流数据序列包含有所述被测电极在该任一测量时间段内不同时间点时的电流数据；

40、电量计算单元，用于基于所述电流测量数据集，计算出所述腐蚀探头在所有测量时间段内的总电量；

41、获取单元，还用于获取目标直流接地极的第一参数信息以及腐蚀探头的第二参数信息；

42、腐蚀监测单元，用于根据所述第一参数信息和所述第二参数信息，计算出所述腐蚀探头的电解腐蚀量；

43、腐蚀监测单元，用于利用所述总电量和所述电解腐蚀量，计算出所述目标直流接地极的腐蚀速率，以便基于所述腐蚀速率，得出所述目标直流接地极的腐蚀监测结果。

44、第三方面，提供了另一种直流接地极的腐蚀监测装置，以装置为电子设备为例，包括依次通信相连的存储器、处理器和收发器，其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述收发器用于收发消息，所述处理器用于读取所述计算机程序，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述直流接地极的腐蚀监测方法。

45、第四方面，提供了一种存储介质，存储介质上存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述直流接地极的腐蚀监测方法。

46、第五方面，提供了一种包含指令的计算机程序产品，当指令在计算机上运行时，使计算机执行如第一方面或第一方面中任意一种可能设计的所述直流接地极的腐蚀监测方法。

47、有益效果：

48、(1)本发明采用阶梯累计的方式，来进行腐蚀速率的计算，如此，相比于传统的单测量阶梯的腐蚀测量方式，本发明通过累计测量时间来增大电阻变化率，基于此，能够提高测量的准确性，从而能够可靠的进行接地极的腐蚀监测；由此，本发明非常适用于在直流接地极的腐蚀监测技术领域的大规模应用与推广。