接地系統(tǒng)數(shù)值計算方法研究及其軟件開發(fā).pdf

1、接地系統(tǒng)參數(shù)數(shù)值計算方法的研究始于上世紀(jì)七十年代，傳統(tǒng)的計算接地參數(shù)所用的多種數(shù)值計算方法需作若干假設(shè)，部分計算參數(shù)的處理不夠嚴謹，存在計算效率低、精度差等問題。隨著電力工業(yè)的發(fā)展，接地系統(tǒng)日益擴大，其結(jié)構(gòu)亦趨向大型化、復(fù)雜化，從而對新的更加有效的接地網(wǎng)模擬計算方法提出了迫切的需求。本文主要研究接地網(wǎng)參數(shù)的數(shù)值計算方法，提出了改進的兩層土壤接地網(wǎng)參數(shù)計算方法并開發(fā)了其模擬計算軟件以提高接地網(wǎng)的設(shè)計水平。 論文首先論述了有效計算兩

2、層大地模型的關(guān)鍵問題——格林函數(shù)的計算方法。詳細地分析了多層大地模型中點電流源所產(chǎn)生的電場，并介紹了經(jīng)典鏡象法以及在此基礎(chǔ)上發(fā)展起來的復(fù)鏡象法，基于此給出了兩層水平與垂直分層大地模型中點電流源在任意層中的格林函數(shù)。 文中深入研究了兩層土壤接地網(wǎng)模擬計算的基本方法，為了解決用迦遼金矩量法模擬計算接地網(wǎng)時雙重積分帶來的困難，推導(dǎo)出了成任意角度的兩導(dǎo)體段間互阻的解析計算公式，從而大大提高了接地網(wǎng)計算軟件的計算精度和效率。 本文

3、將融入了對稱概念的復(fù)鏡象法與直接矩陣法有機結(jié)合，并在此基礎(chǔ)上提出了接地電阻的優(yōu)化算法。該方法不必假設(shè)總的泄漏電流，而是通過矩陣變換直接求出接地電阻，仿真試驗表明該方法精確度高、計算時間短。 論文的另一主要工作是基于本文所提出的兩層土壤接地網(wǎng)參數(shù)優(yōu)化算法，開發(fā)了相應(yīng)的數(shù)值計算與仿真軟件。該軟件具有友好的界面，使用靈活方便。不僅實現(xiàn)了接地網(wǎng)參數(shù)的精確計算，而且能給出地表各點電位的三維分布圖及等勢線，為接地網(wǎng)的工程設(shè)計提供了依據(jù)，提高