华北地区大地电性结构三维建模及磁暴感应地电场有限 - 电工技术学报.pdf

20 15 年 2 月 电 工 技 术 学 报 Vol.30 No. 3 第 30 卷第 3 期 TRAN SACTION S OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Feb . 20 15 华北地区大地电性结构三维建模及磁暴感应地 电场有限元计算 1 1 2 3 2 王泽忠 ,董博 ,刘春明 ,刘丽平 ,刘连光 1. 华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室 北京 102206;2. 华北电力大学电气与电子工程学 院 北京 102206;3. 中国电力科学研究院 北京 100 192 摘要 “ 华”特高压同步电网的 “东纵”和 “北横”两条线路覆盖了我国华北、华中地区 多个地块结构和大地断层，地质构造非常复杂。为研究磁暴时大尺度、 维电性结构下的感应地 电场分布情形，采用大地电磁测深数据构建华北地区 维电导率模型。利用地磁台站记录的地磁 场变化量作为地面边界条件，采用有限元法计算获得了地下感应电流和地面电场的 维分布情况。 结果表明，电性结构不均匀会严重影响地面电场的空间分布。结合 “东纵”和 “北横”位于华 北地区的线路区段，给出了拟建变电站之间电位差的变化情况，为进一步计算和评估线路中地磁 感应电流的影响打下基础。 键词：磁暴;地磁感应电流; 维电导率模型;有限元 中图分类号：TM 154 .1 Three-Dimensional Earth Conductivity Structure Modelling in North China and Calculation of Geoelectromagnetic Fields During Geomagnetic Disturbances Based on Finite Element Method 1 1 2 3 2 Wang Zezhong ,D ong Bo ,L iu Chunming ,L iu L ip ing ,L iu L iang uang （1. Beij ing Key Laboratory of High Voltage and EMC North China Electric Power University Beij ing 102206 China;2. North China Electric Power University Beij ing 102206 China;3. China Electric Power Research Institute Beij ing 100 192 China Abstract The three-dimensional earth conductivity structure is modelled by the magnetotelluric data. The three-dimensional geoelectromagnetic fields are calculated based on finite element method using the geomagnetic field data from the magnetic observatories for a specific geomagnetic disturbance. Unlike the t