基于三維電性結構的磁暴大地電磁場有限元分析.pdf

1、太陽風所攜帶的高速移動的帶電粒子流使得地磁場發(fā)生劇烈變化，在大地表面感應出地電場，當電力系統(tǒng)中的變壓器中性點接地時，會在中性點之間形成電勢差，并在輸電線路中流過地磁感應電流，會對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生不利影響。由于我國地理情況十分復雜，大地電導率分布不均衡所引起的地面電場突變的情況不容忽視，因此地面電場的計算成為研究磁暴對電力系統(tǒng)影響的關鍵因素。目前對于大地電導率的建模大多為一維和二維模型，未能充分考慮大地電導率的水平方向變化。

2、r>　　計算電網(wǎng)中地磁感應電流的關鍵在于感應地電場的計算。本文在對電流源形態(tài)和大地電性結構的分析的基礎上，充分考慮大地電性結構復雜的情況，將磁暴發(fā)生時場源等效為距離地面一定高度的薄片面電流，對大地電導率進行三維建模和數(shù)值分析。
　　使用有限元法分析了不同頻率場源下的地電場分布規(guī)律,研究了電導率的水平方向變化導致的地電場突變情況。研究結果表明，電導率的三維分布對地面電勢差的計算有較大影響，若僅考慮單一方向電場來計算線路首末端電勢差，

3、與三維模型計算結果相比會存在較大誤差。通過新疆地區(qū)莎車-阿克蘇-庫車-塔什店-吐魯番750kV輸電走廊的地電場計算結果驗證該模型和算法的正確性。
　　利用PSCAD/EMTDC軟件搭建HVDC仿真模型，對換流器的勵磁電流波形進行分析，結果表明GIC導致?lián)Q流器產(chǎn)生直流偏磁，勵磁電流發(fā)生嚴重畸變，同時產(chǎn)生大量諧波，其中低次偶次諧波分量增幅迅速。研究了直流輸電運行方式與GIC的相互關系，分別分析了長距離雙極直流輸電運行方式與背靠背直流輸