基于有限元法的磁暴感應(yīng)地電場分析與計算.pdf

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

2、因素。計算電網(wǎng)中地磁感應(yīng)電流的關(guān)鍵在于地面感應(yīng)電勢的計算，因此論文提出了空間電流源體系的簡化模型，以及大地電導(dǎo)率和大地導(dǎo)電結(jié)構(gòu)模型的構(gòu)造，這些都是計算ESP的基礎(chǔ)。
　　在分析磁暴發(fā)生時地電場和地磁場的變化情況時，主要應(yīng)用有限元法進(jìn)行分析計算，對同一大地電性結(jié)構(gòu)分別采用二維和三維建模方式，并對計算結(jié)果進(jìn)行對比，從而驗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強(qiáng)度的