一种用于降阻均压的导体接地装置的分析设计方法

1.一种用于降阻均压的导体接地装置的分析设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S10、利用电流在土壤中的扩散均匀度优化短导体接地模块的基本参数，包括短导体之间的间隔、短导体长度以及短导体接地模块的垂直长度；S20、利用CDEGS软件搭建短导体接地模块模型，建立基本参数组成的第一数据集；S30、利用第一数据集，计算散流均匀度对短导体间隔、短导体长度的变化率，记为第一变化率；S40、构建短导体间隔、短导体长度和第一变化率组成的数据集，记为第二数据集；S50、将所述第二数据集中的短导体间隔、短导体长度作为输入，第一变化率作为输出，通过神经网络进行训练，得到短导体设计参数模型；S60、利用遗传算法作为优化函数对短导体设计参数模型构成的映射函数进行优化，找出第一变化率最大时的短导体间隔和短导体长度，作为用于降阻均压的导体接地装置中短导体的设计参数，记为目标设计参数；S70、根据目标设计参数设计导体接地装置；其中，所述利用第一数据集，计算散流均匀度对短导体间隔、短导体长度的变化率的步骤，具体是：以第一数据集为基础，分析不同短导体间隔和短导体长度下电流散流均匀度的变化趋势，得到对于给定的短导体间隔、长度的变化，导致的散流均匀度的变化量；将所述变化量与相应的短导体间隔、长度变化量的比值，作为第一变化率；其中，所述构建短导体间隔、短导体长度和第一变化率组成的数据集，记为第二数据集的步骤，具体是：在第一数据集的基础上，加入第一变化率这一特征，形成以设计参数和散流均匀度变化率为特征的数据集，即第二数据集，其中所述设计参数为短导体长度以及相邻短导体之间的距离，其中所述短导体间隔表示相邻短导体之间的距离；其中，将所述第二数据集中的短导体间隔、短导体长度作为输入，第一变化率作为输出，通过神经网络进行训练，得到短导体设计参数模型的步骤，具体是：采用神经网络的拓扑结构与学习算法，以第二数据集作为训练样本，输入节点为短导体间隔与长度，输出节点为第一变化率；经过多次训练迭代，获得中间节点权值，形成一个从设计参数到散流均匀度变化率的映射模型，即短导体设计参数模型；其中，所述利用遗传算法作为优化函数对短导体设计参数模型构成的映射函数进行优化，找出第一变化率最大时的短导体间隔和短导体长度的步骤，具体包括：利用训练得到的BP神经网络模型，选取短导体间隔与长度作为遗传算法的染色体编码，以第一变化率作为适应度函数；则遗传算法迭代过程中，寻找到第一变化率最大的染色体，解码后即为最优设计参数。 2.根据权利要求1所述的一种用于降阻均压的导体接地装置的分析设计方法，其特征在于，所述利用电流在土壤中的扩散均匀度优化短导体接地模块的基本参数的步骤，具体包括，首先需要确定影响电流在土壤中扩散均匀度的因素，包括短导体之间的间隔、短导体长度以及短导体接地模块的垂直长度；然后分析不同参数组合下电流扩散的规律，建立电流扩散均匀度评价模型；最后，通过模型分析确定短导体间隔、短导体长度和接地模块垂直长度的参数组合，使得电流在土壤中的扩散最为均匀。 3.根据权利要求1所述的一种用于降阻均压的导体接地装置的分析设计方法，其特征在于，所述利用CDEGS软件搭建的短导体接地模块模型，包括一根垂直接地体以及多根短导体，所述多根短导体之间距离为d，所述多根短导体与所述垂直接地体夹角为90°，相邻的短导体在水平面上的投影互相垂直；所述短导体的长度为l，所述垂直接地体的长度为h。 4.根据权利要求1所述的一种用于降阻均压的导体接地装置的分析设计方法，其特征在于，神经网络模型采用的是BP神经网络。 5.根据权利要求1所述的一种用于降阻均压的导体接地装置的分析设计方法，其特征在于，所述电流扩散均匀度评价模型，表示如下：式中： 为散流均匀度，n为接地导体被分段后得到的总段数， 为第n段导体的散流电流， 为注入接地体的电流幅值。 6.根据权利要求3所述的一种用于降阻均压的导体接地装置的分析设计方法，其特征在于，所述垂直接地体为一根金属杆。