基于有限元法的磁暴感應(yīng)地電場(chǎng)分析與計(jì)算.pdf

1、磁暴發(fā)生時(shí)，磁層-電離層中的空間電流體系會(huì)使地磁場(chǎng)劇烈變化。由于大地的導(dǎo)電性，變化的地磁場(chǎng)會(huì)感應(yīng)出地面感應(yīng)電勢(shì)，當(dāng)電網(wǎng)中兩個(gè)變壓器中性點(diǎn)同時(shí)接地時(shí)，則相當(dāng)于加載在兩個(gè)變壓器中性點(diǎn)之間的電壓源，進(jìn)而在電網(wǎng)中產(chǎn)生地磁感應(yīng)電流，這會(huì)對(duì)電網(wǎng)帶來許多危害。本文將深入研究磁暴發(fā)生時(shí)地磁場(chǎng)和地電場(chǎng)的變化情況，這對(duì)研究磁暴在電網(wǎng)中產(chǎn)生的電流具有重要意義。
　　本論文在對(duì)地磁場(chǎng)要素及磁暴的形態(tài)與特性進(jìn)行概述的基礎(chǔ)上，分析了對(duì)GIC產(chǎn)生影響的幾個(gè)主要

2、因素。計(jì)算電網(wǎng)中地磁感應(yīng)電流的關(guān)鍵在于地面感應(yīng)電勢(shì)的計(jì)算，因此論文提出了空間電流源體系的簡(jiǎn)化模型，以及大地電導(dǎo)率和大地導(dǎo)電結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)造，這些都是計(jì)算ESP的基礎(chǔ)。
　　在分析磁暴發(fā)生時(shí)地電場(chǎng)和地磁場(chǎng)的變化情況時(shí)，主要應(yīng)用有限元法進(jìn)行分析計(jì)算，對(duì)同一大地電性結(jié)構(gòu)分別采用二維和三維建模方式，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而驗(yàn)證了有限元法分析三維大地導(dǎo)電模型的可行性，在此基礎(chǔ)上，計(jì)算了豎直方向、橫向電導(dǎo)率分布都不均勻的情況下地面電磁場(chǎng)強(qiáng)度的