垂直多层土壤的格林函数

为解决垂直多层土壤格林函数理论推导复杂和数值求解方法繁琐的问题,提出了符号方程理论推导方法和自适应高精度复镜像数值求解的方案。符号方程法借助镜像变换和分离变量法实现了机械化推导,可以求得格林函数通用的封闭表达式。自适应高精度复镜像法先使用二次采样方法对格林函数的封闭表达式进行智能采样,然后运用矩阵束法直接对离散化的格林函数系数进行复镜像拟合,能够显著提高计算的效率和精度,弥补了传统Prony法和广义函数束法在数值稳定性和精度方面的不足。经由算例对比,该方法准确有效,可以应用于垂直或水平多层土壤接地问题的计算。     

水平分层土壤中点电流源电流场的计算

为解决地网仿真计算中多层土壤点电流源的格林函数计算复杂问题,以典型4层水平分层土壤模型为例,对点电流源格林函数公式进行了化简。因为格林函数的计算中涉及到含有贝塞尔函数的广义积分,被积函数高速振荡,难以数值积分。通过对被积函数的分析,提取衰减较慢的成分,给出了级数形式的解析表达式;对剩余部分,按照贝塞尔函数的零点分区间进行积分,收敛很快,提高了计算效率。最后使用数值方法给出了地电流的分布图像。     

垂直分层土壤中引外接地网的格林函数

为解决分层土壤中引外接地网的格林函数理论推导复杂和数值求解方法繁琐的问题,提出一种适用于具有任意分层的水平土壤结构的计算点电流源电流场的递推算法,即利用傅氏变换对贝塞尔函数进行转换,复镜像法对系数进行展开,通过土壤边界条件推导出格林函数通用表达式,避免了极为复杂的公式表达.经算例对比得出,该方法准确有效,可以应用于水平多层土壤接地问题的计算.     

分层土壤中点电流源格林函数的快速计算方法

为了解决分层土壤中点电流源的格林函数理论推导复杂和数值计算繁琐的问题,阐述了多层水平分层土壤中点电流源的格林函数模型及其建立过程,基于此模型得到了求解任意分层土壤中点电流源格林函数的快速计算方法,并利用MATLAB对其进行编程。经算例对比,得出了该方法计算接地网接地阻抗的结果准确有效,而且大大提高了接地网接地特性的计算效率。     

水平多层土壤参数反演的粒子群优化

高精度的土壤参数反演是保障接地设计和研究准确度的关键。推导了水平多层土壤反演时格林函数的通用表达式,并在基础上得到了视在电阻率与土壤参数、电极埋深、极距的函数关系。水平多层结构土壤视电阻率曲线比较平滑,可以以此作为测量数据能否作水平多层土壤反演的依据。以计算值和测量值之间的均方根误差作为反演的目标函数,引入粒子群算法进行水平多层土壤参数的反演求解。经由标准接地计算软件CDEGS和其他方法的对比算例验证:粒子群反演方法无需计算目标函数关于土壤参数和电极埋深的导数,简单可靠,准确有效;粒子群反演方法可以加入土壤层数的控制且具有较强的跳出局部收敛点能力;粒子群反演方法比MATLAB优化计算工具箱的遗传算法、模拟退火法具有更快的收敛速度且反演精度更高。本文方法适用于任意布置四极法情况下任意参数的水平多层土壤参数反演。     

水平分层土壤中点电流源格林函数的递推算法

分层土壤媒质中点电流源的格林函数是接地系统暂态计算的基础。但由于多层土壤的复杂性，其格林函数极为复杂，不易手工推导。该文通过建立合理的格林函数的数据结构，提出了一种适用于水平分层土壤的格林函数的递推方法。根据这种方法，可以通过计算机程序得到水平分层土壤中每一层的格林函数的表达式，避免了手工推导格林函数带来的繁琐，保证了公式的正确性。将结果代入边界条件方程，方程成立，证明了程序推导得到的格林函数的正确性。推导结果可以直接用于接地系统的数值计算。此方法将大大提高地网接地特性的计算效率。     

计算土壤参数的一种新方法

确认大地模型和土壤参数是变电站接地网模拟计算的首要工作。通过电磁场理论和格林函数 ,利用递推算法获得水平多层土壤中电流场的地电位分布 ,结合复镜像法 ,推导出四极法所测视在电阻率与极间距的关系。引入非线性目标函数 ,将土壤参数问题转化为求目标函数的极值问题 ,采用拟牛顿的最优化方法 ,可快速求出土壤的参数。用该方法编制的软件可准确地确定任意层土壤模型。     

多层水平土壤地表电位分布的仿真分析

直流输电入地电流可能在交流系统内分布,对变压器和电网安全运行造成一系列不良影响。地表电位（ESP）分布是直流分布的重要参数,为提高数值计算的精度,基于矩阵束方法提出了一种求解格林函数的高阶复镜像法。算例证明了接地标准软件CDEGS在求解奇异格林函数时存在缺陷,高阶复镜像法克服了过往方法的不足,可以精确求解任意参数多层水...     

复杂测试条件下分层土壤模型的建立

针对任意布置电压和电流测量极情况下反演土壤模型的计算方法,以及变电站进行后期扩建时测量土壤参数时应选择的测试极与接地网最小距离的问题,基于水平多层土壤中的格林函数和不等间距接地网计算模型,建立了任意布置接地极和考虑接地网影响情况下土壤水平分层模型参数的反演计算方法.在验证该计算方法的同时,说明了等距四极法、直线四极法、...     

球形分层大地格林函数的理论推导和数值计算

目前球形分层大地格林函数在理论推导和数值计算方面还存在着较大的困难。首先,通过球形分层电磁理论推导无穷勒让德级数形式的格林函数,并提出勒让德级数权重函数的递推算法。在此基础上,提出求解球形分层格林函数的复镜像方法,将格林函数的无穷级数求和转化为复镜像位函数的叠加,并推导算法的误差上限计算公式,通过算例验证方法的准确性。针对地球尺度级别球形分层格林函数的数值奇异问题和极缓慢收敛特性,提出基于多精度算法的解决方案,进一步证明复镜像法在计算速度和精度上的优势。所提方法能够解决球形分层格林函数的理论和计算难题,为求解地球尺度级别球形分层格林函数提供有效解决方案。