运用等值复数镜像法求解复合分层土壤结构的格林函数

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1、第23卷第9期中国电机工程学报Vol.23No.9Sep.20032003年9月ProceedingsoftheCSEE©2003Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013（2003）09-0146-06中图分类号：TM152文献标识码：A学科分类号：470·4014运用等值复数镜像法求解复合分层土壤结构的格林函数12孙结中，刘力（1．广西电力试验研究院，广西南宁530023；2．广西大学电气工程学院，广西南宁530004）DERIVATIONOFGREEN’SFUNCTIONBYEQUIVALENTCOMPLEXIMAGEMETHODINAHORIZONTALA

2、NDVERTICALCOMBINED-LAYERSOILSTRUCTURE12SUNJie-zhong,LIULi（1.GuangxiElectricPowerTestandResearchingInstitute,Nanning530023,China;2.GuangxiUniversity,Nanning530004,China）ABSTRACT:BymeanofderivingtheGreen’sfunctionin块越复杂就越接近实际土壤情况，但随着土壤分层horizontal-layerandvertical-layersoilstructures,Green’s的复杂化接地计算也

3、变得越来越困难。可以说一个functioninahorizontalandverticalcombined-layersoil接地仿真计算的结果是否和现场的接地系统真实值structureisderivedfirsttimeinthispaperusingtheconceptof相吻合，最关键的因素是计算中采用的土壤模型能image.Thesoftwareforsimulatinggroundingsystemsinthe否真正模拟实际的土壤情况。因此研究复杂土壤模complexsoilstructureisalsodeveloped.Theresultsfromthis型的接地计算方法是十

4、分必要的，很多学者致力于paperareidenticalwiththosefromthereferences.[1-3]研究多层土壤分层结构的接地计算。KEYWORDS:Powersystem;Equivalentcompleximage接地计算的关键是求取土壤模型的格林函数method;Green’sfunction;Combined-layersoilstructure;（单位点电流源在任意点产生的电位函数），但对于Groundingcalculation各复杂的土壤结构，格林函数的求取是相当困难的。摘要：通过用等值复数镜像法求解水平多层和垂直多层土壤求取多层土壤结构的格林函数一般是通

5、过求解满足结构的格林函数，并结合镜像的物理概念，将等值复数镜像边界条件的拉普拉斯方程得到的。在求解过程中运法运用于水平和垂直复合分层的土壤结构中，推导出这种复用无穷阶泰勒展开公式就得到经典镜像法，其物理合土壤结构的格林函数。根据得到的格林函数编制了接地计意义是采用无穷多重镜像作用代替分层土壤边界的算软件，将计算结果与有关计算结果相比较，证实了该文求影响。当土壤分层超过两层时，该方法将会由于无解得到的格林函数是正确的。穷多重镜像过于繁琐和复杂而不利于计算。若在求关键词：电力系统；等值复数镜像法；格林函数；复合分层解过程中采用有限阶的指数拟合代替无穷阶的泰勒土壤结构；接地计算公式将得到等值复数镜

6、像法，该方法用几个具有复1前言数值的镜像点在复数距离下产生的作用代替经典镜电力系统的接地仿真计算是研究接地问题和像法中的无穷多重镜像点的作用，由于该方法的镜设计接地网的有效手段和有力工具，但往往发现计像点少，因而计算量小、计算速度快，且具有较高[4]算机的计算结果和现场实测结果有较大的偏差，最的计算精度，与经典镜像法相比具有明显的优点。主要的原因是计算中采用的土壤模型过于简单、理该方法比较适合运用于土壤分层较多的接地计算想化，和实际土壤模型有较大偏差的缘故。实际上，中。国内外已经有不少学者将等值复数镜像法运用[5-6]土壤情况是很复杂的，总是处处不均匀的。在接地于多层土壤的接地计算中。但文献

7、给出的多层计算中一般采用分块均匀的土壤模型。显然土壤分土壤模型均为水平多层或垂直多层结构，尚未发现第9期孙结中等：运用等值复数镜像法求解复合分层土壤结构的格林函数147有文献介绍将等值复数镜像法应用于水平和垂直复222ri1=(x-x0)+(y-y0)+(2h1+z+z0-bHi)合分层的土壤结构中，而这种分层结构在现实的土222壤结构中更具有实际意义。如水电站的接地系统，ri2=(x-x0)+(y-y0)+