水平多层结构大地环境下直流接地极地表电位计算方法技术

本发明专利技术一种水平多层结构大地环境下直流接地极地表电位计算方法，基于线性滤波法形成高效精细大地模型求解方案，使用已有的滤波权重系数将汉克尔无穷积分转为有限项求和的形式，进而进行直流接地极精细大地模型的求解。本发明专利技术简化了求解直流接地极精细大地模型的格林函数步骤，无需矩阵分解运算，该方法求解效率很高；线性滤波法具有直观简捷的突出优点，非常适合精细大地模型的求解，对形成软件算法具有十分大的优势。

【技术实现步骤摘要】
水平多层结构大地环境下直流接地极地表电位计算方法
本专利技术属于高压直流输电技术对周边环境影响分析的研究领域，具体涉及一种考虑直流接地极埋设深度（基于符号-代数方程法）与不考虑埋设深度（基于传输线模型法）两种情况下，利用线性滤波法求解水平多层结构直流接地极精细大地模型的数值计算方法。
技术介绍
直流接地极极址大地的电阻率模型与直流接地极接地性能和变压器直流偏磁等问题紧密相关，准确的大地电阻率模型需要在现场进行勘探后对测量数据进行反演而取得。土壤一般具有不均匀性，可以近似处理为若干层的水平分层的土壤结构。由于分界面两侧的土壤电阻率不同，电流场和电场在分层土壤分界面处发生改变。传统的电力系统接地计算中，由于变电站接地网占有的面积比较小，所以进行接地计算的时候使用的水平多层结构大地的模型规模也比较小，传统的理论和数值方法可以满足求解需要。长距离直流输电工程具有数百到三千余公里的传输距离，直流输电的地中电流具有很大的传播深度，此时直流接地极地表电位涉及大范围的地表覆盖区域，用到的水平多层结构大地无论在分层数目上还是在深度覆盖范围上都远远超过已有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水平多层结构大地环境下直流接地极地表电位计算方法，其特征在于具体步骤为：/n步骤1，考虑埋深的情况下，令

【技术特征摘要】
1.一种水平多层结构大地环境下直流接地极地表电位计算方法，其特征在于具体步骤为：
步骤1，考虑埋深的情况下，令，利用线性滤波法
将精细大地模型的格林函数解析解



的汉克尔变换改写为：



式中，F和f分别为汉克尔积分函数和积分核函数；表示积分变量，ex表示位置参数，x,y；J0表示第一类零阶贝塞尔函数；
步骤2，将式（2）中的ex–y按间隔采样，采样间隔小于0.5倍截止频率，此时采样得到
的离散信号可不失真的恢复为连续信号，故式（2）可以化为：



式中：Hn为滤波系数；f为式(1)中的积分核函数；n为采样点的位置，n表示采样点的序
号；
步骤3，水平多层大地格林函数（单位点电流源的电位函数）的解析解形式为






其中（r,z0,z）表示点电流源在第i层土壤的格林函数，ρi为源层电阻率(Ω∙m)，式
（5）中，为Kronecker-delta函数，当且仅当i=s时(i–s)=1，否则(i–s)=0；A和B均
为关于的待求函数，为积分变量。


2.根据权利要求1所述的一种水平多层结构大地环境下直流接地极地表电位计算方法，其特征在于，步骤2中使用Guptasarma-Singh的61点版本来求解式(3)：



其中：log10(n)=–5.199138304+0.116638304n，n=1,2,…,61。


3.根据权利要求1所述的一种水平多层结构大地环境下直流接地极地表电位计算方法，其特征在于，步骤3中，水平m层土壤的最简通用汉克尔积分核函数计算方法：
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐碧川，万华，潘卓洪，李唐兵，王鹏，刘玉婷，童军心，王华云，
申请(专利权)人：国网江西省电力有限公司电力科学研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：江西;36