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应用快速多极子边界元法的块状土壤结构地网接地参数算法研究 被引量:14
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作者 郭卫 黄文武 +6 位作者 文习山 王玮 鲁海亮 姚森敬 潘卓洪 谭波 李伟 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期1436-1445,共10页
为解决传统边界元法因其系数矩阵的存储量与求解未知量成平方关系,因而受计算机内存的限制无法求解剖分量巨大的大规模块状土壤下地网接地参数计算问题,提出用快速多极子边界元法进行求解,利用建立三维自适应八叉树的存储结构代替传统... 为解决传统边界元法因其系数矩阵的存储量与求解未知量成平方关系,因而受计算机内存的限制无法求解剖分量巨大的大规模块状土壤下地网接地参数计算问题,提出用快速多极子边界元法进行求解,利用建立三维自适应八叉树的存储结构代替传统的系数矩阵存储形式。与传统边界元法相比,存储量大大减少,计算效率也明显提高。对小规模块状土壤接地模型进行编程计算,通过与传统边界元法及CDEGS软件计算结果进行对比,证实了所提方法的正确性和高效性。对大规模块状土壤接地问题算例进行编程计算,证明了所提算法在求解大规模块状土壤接地问题上的优势,为进一步研究更加复杂的块状土壤接地问题提供了参考。 展开更多
关键词 关键词 传统边界元法 快速多极子边界元法 块状土壤 地网 接地参数 存储量
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边界元法在块状土壤结构接地中的应用研究 被引量:9
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作者 郭卫 李晓萍 +4 位作者 文习山 邢鹏翔 姜志鹏 王羽 谭波 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2013年第5期1414-1419,共6页
目前通常用直接边界元法和间接边界元法对块状土壤接地问题进行研究,但对这2种方法进行对比研究却鲜见报道。对地网处在块状土壤区域中的接地模型分别用直接边界元法和间接边界元法法进行原理推导,通过与接地软件CDEGS的计算结果进行对... 目前通常用直接边界元法和间接边界元法对块状土壤接地问题进行研究,但对这2种方法进行对比研究却鲜见报道。对地网处在块状土壤区域中的接地模型分别用直接边界元法和间接边界元法法进行原理推导,通过与接地软件CDEGS的计算结果进行对比表明2种方法及编程原理的正确性;计算结果表明在相同边界剖分方式下,直接边界元法在求解该块状土壤接地模型时需要的剖分单元数量比间接边界元法需要的剖分单元数量更少,而且随着块状土壤厚度的减小,直接边界元法在剖分数量上的优势更加明显且计算结果更加稳定。最后运用直接边界元法对较为复杂的块状土壤接地模型进行计算,计算结果对实际接地工程应用提供了参考。 展开更多
关键词 直接边界元法 间接边界元法 块状土壤 接地参数 剖分单元
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表层块状土壤对接地网性能的影响研究 被引量:4
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作者 陶亚光 肖怀硕 +4 位作者 林金涛 吕中宾 杨晓辉 李清泉 王津宇 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期149-156,共8页
变电站的建设会改变原始地基表层一定区域内的土壤,为研究表层块状土壤对接地网性能的影响,优化接地网的接地性能。文中运用CDEGS软件仿真了大面积表层块状土壤产生的跨步电压二次峰值现象,针对表层块状土壤的各种参数,研究了块状土壤长... 变电站的建设会改变原始地基表层一定区域内的土壤,为研究表层块状土壤对接地网性能的影响,优化接地网的接地性能。文中运用CDEGS软件仿真了大面积表层块状土壤产生的跨步电压二次峰值现象,针对表层块状土壤的各种参数,研究了块状土壤长度L、边缘坡度tanθ、电阻率ρ等因素对跨步电压二次峰值的影响;在此基础上,搭建了接地模拟试验系统,改良了以往的琼脂冻体使用方法,验证了以琼脂冻体模拟表层块状土壤的可行性,并对块状土壤电阻率、土壤尺度等参量对跨步电压二次峰值的影响进行了模拟试验。结果表明:大面积低阻率的表层块状土壤在降低接地电阻的同时,也造成站外出现跨步电压的二次峰值;该二次峰值受块状土壤的长度和电阻率影响很大,块状土壤长度越长、电阻率越大,电压峰值就越低;块状土壤的尺度越大,改变土壤电阻率所带来的二次峰值降低效果越好。实际的变电站建设中可使土石方工程的边缘形成较小的坡度以减少实际工程量、节约投资,具有一定的工程指导意义。 展开更多
关键词 块状土壤 跨步电压二次峰值 CDEGS 接地模拟试验 琼脂冻体
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任意块状结构土壤中接地的边界元法分析 被引量:29
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作者 张曾 文习山 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2010年第9期170-174,共5页
为计算分析任意块状结构土壤中的接地问题,根据边界元法基本原理,给出了一种通用算法,详细介绍了该算法的原理和计算公式。该算法以边界面元的电位和导体元的电位梯度为未知数,列写并解线性方程组,进而得到各接地参数。运用Matlab编程... 为计算分析任意块状结构土壤中的接地问题,根据边界元法基本原理,给出了一种通用算法,详细介绍了该算法的原理和计算公式。该算法以边界面元的电位和导体元的电位梯度为未知数,列写并解线性方程组,进而得到各接地参数。运用Matlab编程计算简单块状结构土壤接地模型,与CDEGS软件计算结果的比较表明了该方法的正确性。针对实际中经常出现的高台模型,给出了通用算法的计算结果,并对高台模型增加垂直接地极以减小接地电阻进行了计算分析。算例计算结果表明,该算法计算速度较快,可用于任意块状结构土壤中任意接地模型的计算分析。 展开更多
关键词 任意块状结构土壤 接地电阻 边界元法 高台 垂直接地极
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分层土壤任意块状基础的接地计算方法 被引量:25
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作者 潘文霞 刘铜锤 +1 位作者 王兵 戴敏 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第7期145-151,共7页
对于分层土壤中任意块状基础穿入多层土壤的接地模型,提出了分层土壤任意块状基础的接地计算方法,避免以往简化模型本身存在的缺陷。针对该问题考虑水平分层土壤结构和块状基础穿入多层土壤的情况,依据矩量法对静电场积分方程进行离散,... 对于分层土壤中任意块状基础穿入多层土壤的接地模型,提出了分层土壤任意块状基础的接地计算方法,避免以往简化模型本身存在的缺陷。针对该问题考虑水平分层土壤结构和块状基础穿入多层土壤的情况,依据矩量法对静电场积分方程进行离散,以接地体段的线电流密度和不同介质间分界面上的面电荷密度为未知量,列写并解线性方程组,基于C++编程进行数值求解。通过典型特高压杆塔基础算例的接地电阻计算,说明了该方法的有效性和正确性。还分析了典型特高压杆塔基础接地电阻与水平双层土壤模型参数的关系,说明典型上层土壤厚度逐渐增大影响特高压杆塔基础接地电阻主要决定因素,同时说明当上层土壤厚度较浅时,降低下层土壤电阻率对减小杆塔基础接地电阻效果明显,准确估计下层土壤电阻率对接地计算有重要影响。 展开更多
关键词 分层土壤任意块状基础 接地电阻 特高压杆塔基础 矩量法
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基于边界元法的江河湖泊对直流接地极设计的影响 被引量:5
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作者 文习山 郭婷婷 +2 位作者 吴小东 杨琪 蓝磊 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期3868-3874,共7页
合理的土壤模型对直流极的设计至关重要,因此当直流极附近存在江河湖泊时,需重点考虑其对直流极设计的影响。为此采用边界元法分析计算了江河湖泊对直流极地电位分布、跨步电势和散流电流分布的影响,说明了在直流极设计时考虑江河湖泊... 合理的土壤模型对直流极的设计至关重要,因此当直流极附近存在江河湖泊时,需重点考虑其对直流极设计的影响。为此采用边界元法分析计算了江河湖泊对直流极地电位分布、跨步电势和散流电流分布的影响,说明了在直流极设计时考虑江河湖泊影响的必要性。并提出将含河流的层状土壤即层状土壤中含块状土壤等效为块状土壤,当块状土壤的面积是直流极面积的100倍时,2者之间的最大电位差值<3%,从而验证了将层状土壤中含块状土壤等效为块状土壤模型是有效的。在此基础上,采用边界元法计算直流极附近的电场和电位分布,结果表明:直流极附近河流中人体和动物的安全性可能存在威胁,建议增大直流极埋深,以确保人身和动物的安全。 展开更多
关键词 直流接地极 边界元法 块状土壤 江河湖泊 安全性
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