地磁暴感应地电场的大地电性结构建模方法

探明磁暴期间地面感应电场的分布情形是正确计算地磁感应电流(GIC)和预测磁暴次生灾害影响的前提。根据电磁场唯一性定理,从求解磁暴感应地电场的角度出发,提出了一种复杂大地电导率结构的建模方法;该方法的特点是只建大地导体区模型,通过模型的边界条件反映地磁场的变化情况及感应地电流在地下的流通情形。采用有限元法求解了典型地电结构下的磁暴感应地电场,通过对比数值方法和解析方法求得的地面电场结果,验证了建模方法的可靠性。进一步采用该方法研究了无法解析求解的复杂地电结构的磁暴感应地电场问题,建模思路和方法为评估磁暴和GIC的管网效应提供了分析工具。     

中低压用电安全数据采集系统的取能装置研究

配电网用户侧数据的采集、传输是用户侧管理系统的重要环节。各类传感器和智能设备的不间断供电是保障用户侧管理系统数据正常采集的关键。本文针对配电网用电安全数据采集系统,探讨了从中低压配电间进线附近抽取磁场能量的可行性,提出一种新型感应取能装置。通过对铁芯结构、参数、取能效率以及饱和效应的分析,表明装置能够从单相电缆周边交变磁场中抽取不小于4W的功率,并给出了具体实现方案;通过控制电路改变取能线圈和补偿线圈在不同工作状态下的拓扑关系,提高了补偿线圈的抗饱和的灵活度,利用PWM交流斩波控制补偿线圈回路,拓宽了感应取能装置工作电流变化范围。装置的供能电路基于开关电源设计,加装了超级电容-锂电池储能,在三相端子抽头上分别安装取能线圈,提高了输出功率。测试表明,同以往取能装置相比,本文的设计具有更高的稳定度和更宽的工作电流范围,可满足采集系统对供电电源的要求。