基于电离层电流模型及复镜像法的感应地电场算法

发布时间：2022-10-04 15:33

　　为了准确计算地磁扰动产生的感应地电场和电网地磁感应电流（GIC）,提出研究复镜像法感应地电场算法。复镜像法感应地电场计算的前提是建立电离层电流模型,而地磁台数据能够反映空间电离层电流的分布,因此为了精确计算地磁扰动感应地电场,提出研究电离层电流和地磁扰动观测数据的影响,通过影响因素分析建立普遍适用的基于电离层电流模型及复镜像法的感应地电场算法,主要研究内容如下：（1）通过电离层电流对感应地电场的影响研究,提出中低纬地区在进行感应地电场计算的电离层电流模型选取时也可采用高纬地区的“小源电流”模型,只是对模型中场-源垂直距离的参数需结合中低纬地区引起地磁扰动的电离层电流分布进行设定。（2）因复镜像法对电离层电流模型的精确性要求以及对地磁扰动观测数据和大地感应对感应地电场的影响研究,提出在基于分离后的地磁扰动观测数据建立电离层电流模型的方法,即将地磁扰动观测数据中由电离层电流产生的部分分离出来计算等效电离层电流分布,由等效电离层电流分布建立适于复镜像法的电离层电流模型。（3）讨论了适于工程计算的基于电离层电流模型及复镜像法感应地电场算法,通过对实际磁暴下江苏电网的感应地电场以及GIC水平的计... 

【文章页数】：66 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的提出
    1.2 感应地电场算法国内外研究现状
    1.3 本论文的主要工作
第2章 地磁暴感应地电场的影响因素研究
    2.1 电离层电流对感应地电场的影响
        2.1.1 不同纬度地电场建模的电流源模型选取
        2.1.2 不同电离层电流模型对感应地电场的影响
    2.2 地磁扰动观测数据对感应地电场影响
        2.2.1 地磁台数量的影响
        2.2.2 等效电离层电流分布的影响
    2.3 大地感应对感应地电场的影响
    2.4 本章小结
第3章 基于地磁台数据的电离层电流模型
    3.1 基本的电离层电流模型
    3.2 基于地磁台数据的电离层电流模型
        3.2.1 地磁分量与等效电离层电流的关系
        3.2.2 关系矩阵的建立
        3.2.3 关系矩阵的求解方法
    3.3 适用于复镜像法的电离层电流模型选取
    3.4 本章小结
第4章 基于复镜像理论的感应地电场算法
    4.1 适用于任意水平电流分布的感应地电场算法
    4.2 基于特殊电离层电流模型的感应地电场算法
        4.2.1 基于无限长线电流模型的感应地电场算法
        4.2.2 基于“U型”电流模型的感应地电场算法
    4.3 表面阻抗和复镜像深度的计算
        4.3.1 表面阻抗Z的计算
        4.3.2 复镜像深度ζ的计算
    4.4 基于地磁台数据的复镜像感应地电场算法
    4.5 本章小结
第5章 算例与结果分析
    5.1 电网GIC计算等效模型
        5.1.1 电网结构及等效参数
        5.1.2 大地分层电导率模型
        5.1.3 地磁扰动观测数据选取
    5.2 基于电离层电流模型及复镜像法感应地电场算法的验证
        5.2.1 基于地磁台数据建立电离层电流模型
        5.2.2 基于电离层电流模型的感应地电场计算分析
    5.3 电网GIC计算及结果分析
    5.4 本章小结
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]地磁感应电流对电网安全稳定运行的影响[J]. 文俊,刘连光,项颂,马雪玲,李伟霞.  电网技术. 2010(11)
[2]磁暴引发电网地磁感应电流计算模型研究[J]. 刘春明,孙贝贝,宋祺鹏.  陕西电力. 2010(07)
[3]暴时环电流不对称性的地面磁场特征研究[J]. 吴迎燕,徐文耀,陈耿雄,陈博,刘晓灿.  中国科学（D辑:地球科学）. 2008(04)
[4]地磁感应电流（GIC）的作用与评估[J]. 马晓冰,Ian J.Ferguson,孔祥儒,闫永利.  地球物理学报. 2005(06)
[5]500kV主变压器异常声音分析[J]. 刘林玉,谢学武.  高电压技术. 2005(04)
[6]直流偏磁对变压器影响的研究[J]. 蒯狄正,刘成民,万达.  江苏电机工程. 2004(03)
[7]磁暴环电流形成过程[J]. 谢伦,濮祖荫,周煦之,傅绥燕,宗秋刚.  科学通报. 2004(06)

博士论文
[1]中低纬电网地磁感应电流及其评估方法研究[D]. 刘春明.华北电力大学（北京） 2009

硕士论文
[1]考虑磁暴地域特征的感应地电场研究[D]. 刘静莲.华北电力大学 2013
[2]基于复镜像原理的ESP实用算法研究[D]. 吴倩.华北电力大学（北京） 2008
[3]沿输电走廊地面感应电势理论及其算法的研究[D]. 史卫萍.华北电力大学（北京） 2006



本文编号：3685291