大地电导率横向变化对磁暴感应地电场的影响研究

发布时间：2019-09-16 18:20

【摘要】：磁暴感应地电场在电力输电网络、铁路系统和石油天然气管线中产生地磁感应电流(GIC),对设备的正常运行产生不利影响。磁暴感应地电场的计算是电网GIC评估计算的重要一环。大地电性结构是磁暴感应地电场的影响因素之一。大地电导率的横向变化使磁暴在海岸等复杂地质结构地区感应出的地面电场发生畸变。电导率横向变化对地电场影响包括E极化和H极化,而备受关注的海岸效应就是H极化的一种典型的地电场畸变现象。研究大电导率横向变化对地电场以及电网GIC的量值关系对电网GIC的准确计算和风险评估有重要意义。本文根据大地电导率横向差异对地电场的影响特征,建立了考虑大地电导率横向变化的分块模型和薄壳模型。应用有限元法计算了电流场边值问题,得到E极化和H极化情况下空间等效电流在模型中的感应地电场分布。由地电场计算结果分析了线路所在区域及邻近区域电导率与地电场畸变现象之间的关系,探明了大地电导率横向差异与磁暴感应地电场增强之间的定量关系。发现同样的电导率差异,H极化在薄壳模型中的地电场畸变要远大于分块模型中。根据地电场计算结果,进而探明大地电导率横向差异对电网GIC的影响规律。提出了不均匀电场分布情况下的电网GIC算法。假设线路位于电导率差异分界面附近,首次从E极化和H极化两个角度探讨了电导率、变电站与分界面距离、磁暴扰动频率等因素与线路GIC幅值的关系。结果表明,E极化对于距离电导率边界250km以内的线路GIC有影响,H极化对100km以内的线路GIC有影响。本文对电导率横向变化对地电场影响范围的分析,为大规模电网GIC计算中的大地电导率横向差异影响程度评估提供了理论基础和分析工具。研究方法和感应地电场的影响量值等结果,对认识大地电导率横向变化对磁暴感应地电场以及电网GIC的准确计算具有重要意义。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM863

【相似文献】

相关期刊论文 前2条

1 卢海;路拓;李邦勇;潘利洵;;模拟汛时堤坝孔洞动态监测地电场响应研究[J];工程地球物理学报;2011年04期

2 ;[J];;年期

相关会议论文 前10条

1 席继楼;赵家骝;王燕琼;王兰炜;李艳东;;地电场观测技术研究[A];中国地震学会第九次学术大会论文摘要集——纪念李善邦先生百年诞辰[C];2002年

2 殷志刚;张彩艳;;山西地电场特征初探[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年

3 牛延平;曾文浩;王小娟;田野;刘白云;;地震地电场观测及布极方式探讨[A];中国地球物理2013——第六专题论文集[C];2013年

4 庄楠;席继楼;刘超;;地电场观测中的地铁干扰特征分析讨论[A];中国地震学会地震电磁学专业委员会2013年年会论文集[C];2013年

5 吴小平;徐果明;;点源地电场的三维正演[A];1997年中国地球物理学会第十三届学术年会论文集[C];1997年

6 田山;张磊;;地震前近震中区地电场比值异常研究[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年

7 谭大诚;杨立明;席继楼;;基于地电场的裂隙水主体渗流方向两种计算方法及意义[A];中国地震学会第14次学术大会专题[C];2012年

8 谭大诚;席继楼;王兰炜;;岩石裂隙水主体渗流方向的地电场逐日计算法[A];2011中国地震学会地震电磁学专业委员会换届暨学术研讨会摘要集[C];2011年

9 田山;刘建波;;芦山7.0级地震前的地电场异常研究[A];中国地震学会地震电磁学专业委员会2013年年会论文集[C];2013年

10 田山;张磊;;汶川、玉树地震前的地电场异常[A];中国地震学会地震电磁学专业委员会、中国地震学会空间对地观测专业委员会2010年会暨学术研讨会会议摘要[C];2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 张立影;基于有限元法的磁暴感应地电场分析与计算[D];华北电力大学;2015年

2 王丽;地电场变化的模型研究[D];中国地震局兰州地震研究所;2015年

3 刘平;基于地磁数据的感应地电场时域及地域特征研究[D];华北电力大学;2015年

4 林晨翔;大地电导率横向变化对磁暴感应地电场的影响研究[D];华北电力大学(北京);2016年

5 邱颖;地电场观测中已知源干扰抑制研究[D];中国地震局地震预测研究所;2008年

6 叶青;地电场变化的基本要素研究及物理解释[D];中国地震局兰州地震研究所;2006年

7 崔腾发;子午链地电场日变化时空特征及物理解释[D];中国地震局兰州地震研究所;2013年

8 葛光祖;特高压直流输电系统对地电场观测的电磁干扰研究[D];三峡大学;2014年

9 梁跃;基于小波包变换的地电场信号去噪研究[D];东北农业大学;2014年

10 胡明朝;地震地电场观测中网络传感器技术研究[D];中国地震局地震预测研究所;2010年

，

本文编号：2536351