| 【中文题名】 | 接地系统数值计算方法研究及其软件开发 |
| 【英文题名】 | The Research on the Numeric Algorithm of Grounding Grids and the Development of Its Software |
| 【学科专业】 | 电工理论与新技术 |
| 【论文级别】 | 硕士论文 |
| 【投稿时间】 | 2007-9-27 |
| 【中关键词】 | 接地参数,数值计算,复镜象法,对称,矩量法,矩阵变换 |
| 【英关键词】 | grounding parameter,numeric algorithm,complex image method,symmetry,moment method,matrix transform, |
| 【分类导航】 | 工业技术>电工技术>高电压技术>过电压及其防护>过电压保护装置> |
| 【论文摘要】 |
接地系统参数数值计算方法的研究始于上世纪七十年代,传统的计算接地参数所用的多种数值计算方法需作若干假设,部分计算参数的处理不够严谨,存在计算效率低、精度差等问题。随着电力工业的发展,接地系统日益扩大,其结构亦趋向大型化、复杂化,从而对新的更加有效的接地网模拟计算方法提出了迫切的需求。本文主要研究接地网参数的数值计算方法,提出了改进的两层土壤接地网参数计算方法并开发了其模拟计算软件以提高接地网的设计水平。
论文首先论述了有效计算两层大地模型的关键问题——格林函数的计算方法。详细地分析了多层大地模型中点电流源所产生的电场,并介绍了经典镜象法以及在此基础上发展起来的复镜象法,基于此给出了两层水平与垂直分层大地模型中点电流源在任意层中的格林函数。
文中深入研究了两层土壤接地网模拟计算的基本方法,为了解决用迦辽金矩量法模拟计算接地网时双重积分带来的困难,推导出了成任意角度的两导体段间互阻的解析计算公式,从而大大提高了接地网计算软件的计算精度和效率。本文将融入了对称概念的复镜象法与直接矩阵法有机结合,并在此基础上提出了接地电阻的优化算法。该方法不必假设总的泄漏电流,而是通过矩阵变换直接求出接地电... |
| 【论文题纲】 |
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摘要 |
5-6 |
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Abstract |
6-10 |
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第1章 绪论 |
10-18 |
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1.1 概述 |
10 |
|
1.2 选题背景及意义 |
10-13 |
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1.3 国内外研究动态 |
13-16 |
|
1.4 接地参数数值计算方法分析 |
16-17 |
|
1.5 本论文工作的主要内容 |
17-18 |
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第2章 两层土壤中点电流源的格林函数 |
18-35 |
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2.1 引言 |
18 |
|
2.2 静电比拟法与镜象原理 |
18-21 |
|
2.2.1 静电比拟法 |
18-20 |
|
2.2.2 镜象原理 |
20-21 |
|
2.3 点电流源产生的电场分析 |
21-26 |
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2.4 水平分层土壤中点电流源的格林函数 |
26-33 |
|
2.4.1 经典镜象法 |
26-27 |
|
2.4.2 复镜象法 |
27-32 |
|
2.4.3 经典镜象法与复镜象法的比较 |
32-33 |
|
2.5 垂直分层土壤中点电流源的格林函数 |
33-34 |
|
2.6 本章小结 |
34-35 |
|
第3章 接地参数计算的理论基础 |
35-45 |
|
3.1 引言 |
35 |
|
3.2 数学模型 |
35-37 |
|
3.2.1 恒定电流场理论 |
35-36 |
|
3.2.2 离散化及基本算法分析 |
36-37 |
|
3.3 迦辽金矩量法 |
37-39 |
|
3.3.1 矩量法 |
37 |
|
3.3.2 迦辽金矩量法 |
37-39 |
|
3.3.3 用迦辽金矩量法模拟计算接地网 |
39 |
|
3.4 电阻系数的计算 |
39-43 |
|
3.4.1 无限大均匀媒质中互阻系数的计算公式 |
39-42 |
|
3.4.2 分层媒质中互阻系数的计算公式 |
42-43 |
|
3.5 自适应细分技术 |
43-44 |
|
3.6 本章小结 |
44-45 |
|
第4章 接地电阻的计算 |
45-53 |
|
4.1 引言 |
45 |
|
4.2 融入了对称概念的复镜象法 |
45-47 |
|
4.2.1 泄漏电流分布 |
45-47 |
|
4.2.2 计算接地电阻方程的个数 |
47 |
|
4.3 直接矩阵法 |
47-49 |
|
4.4 接地电阻优化算法 |
49-52 |
|
4.4.1 算法的原理 |
49-50 |
|
4.4.2 算例分析 |
50-52 |
|
4.5 本章小结 |
52-53 |
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第5章 接地网模拟计算软件 |
53-61 |
|
5.1 引言 |
53 |
|
5.2 软件的性能与结构 |
53-59 |
|
5.2.1 软件设计的主体结构流程 |
53-55 |
|
5.2.2 软件的各模块介绍 |
55-59 |
|
5.3 软件的功能特点 |
59-60 |
|
5.4 本章小结 |
60-61 |
|
第6章 工程应用及实例分析 |
61-66 |
|
6.1 引言 |
61 |
|
6.2 保靖变电站接地网计算及其分析 |
61-63 |
|
6.2.1 接地网概况 |
61-62 |
|
6.2.2 接地参数 |
62-63 |
|
6.2.3 接地参数值分析 |
63 |
|
6.3 高溪变电站接地网计算及其分析 |
63-65 |
|
6.4 本章小结 |
65-66 |
|
结论 |
66-68 |
|
1. 主要的研究工作及研究成果 |
66-67 |
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2. 后续工作展望 |
67-68 |
|
参考文献 |
68-73 |
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附录 A 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
73-74 |
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附录 B 攻读学位期间参加的科研工作及学术活动 |
74-75 |
|
致谢 |
75 |
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| 【DOI】 | LunWen.ID:2.2008.143472 |
