基于复镜像原理的ESP实用算法研究

论文摘要

地面电势(ESP)计算是评估电网地磁感应电流(GIC)的基础,复镜像理论是一种可用于快速求解地面电磁场的方法。本文基于Maxwell方程、电磁场镜像理论及低频准稳态场特性,推导了复镜像原理要求的电流源模型;建立了电导率均匀分层的大地电性结构模型;并结合国外相关研究,推导了复镜像法ESP计算公式;根据阳淮高压输电系统的GIC实测数据,对模型和算法进行了检验;最后,结合西北750kV电网和采用无限长线电流模型,运用复镜像法ESP算法计算了地表面电磁场量,得到了2006年12月磁暴时流入西北750kV电网变压器的GIC幅值,并分别给出了2008年、2010年西北750kV规划电网的GIC水平。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 课题的提出
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 各种计算ESP方法的比较
• 1.2.2 复镜像原理计算ESP的国内外研究现状
• 1.3 本论文主要工作及主要内容
• 第二章 地磁感应场的复镜像原理
• 2.1 静电场的镜像理论
• 2.2 恒定磁场的镜像原理
• 2.3 ESP 计算的复镜像原理
• 第三章 基于复镜像法ESP 建模方法
• 3.1 地磁感应方程
• 3.2 电离层电流源模型的选取
• 3.3 大地电导率模型的建立
• 3.4 其他影响因素的处理
• 第四章 复镜像原理的ESP 计算公式及限制条件
• 4.1 分层导体上方任意无散电流源引起的地面电磁场的表达式及使用条件
• 4.2 无限长线电流源模型的 ESP 计算公式
• 4.3 复表深度的计算公式
• 4.4 复镜像法的适用条件
• 第五章 模型参数选取及算法验证
• 5.1 输电网络模型的等效简化及各元件参数的处理
• 5.2 电流源模型参数的设定与所研究区域大地模型的建立及ESP 计算
• 5.3 电网模型的建立及GIC 的仿真结果与实测数据的对比
• 第六章 算法的运用
• 6.1 2008 年与2010 年西北750kV 规划电网覆盖区域的大地模型
• 6.2 ESP 的计算
• 6.3 电网等效及仿真结果
• 6.4 结论
• 第七章 结论和展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录
• 附录1 阳（ 城） －淮（ 阴）500kV 输电系统接线图
• 附录2 阳（ 城） －淮（ 阴）500kV 输电系统主要设备参数
• 附录3 阳（ 城） －淮（ 阴）500kV 输电网系统等效模型
• 附录4 2008 年陕甘青宁750kV 电网接线示意图
• 附录5 2010 年陕甘青宁750kV 电网接线示意图
• 附录6 西北750kV 电网各元件参数
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况