范婷霞 宗 伟 刘连光 蒋智化

范婷霞:华北电力大学 (北京)电气与电子工程学院 硕士研究生 102206 北京

蒋智化:华北电力大学 (北京)电气与电子工程学院 博士研究生 102206 北京

宗 伟:华北电力大学 (北京)电气与电子工程学院 教授102206 北京

刘连光:华北电力大学 (北京)电气与电子工程学院 教授102206 北京

磁暴是由太阳风扰动与地球磁场相互作用而产生的，指太阳活动引起全球性地磁场剧烈扰动，又称地磁暴，是灾害性空间天气的地面效应。空间天气 (Space Weather，俗称太阳风暴)是上世纪90年代提出的新概念，指包括太阳耀斑、日冕、太阳风、磁层、电离层和地球表面的空间状态和物理条件。源自太阳活动的灾害性空间天气 (空间电磁环境)，曾直接或间接地导致大量卫星、通信、电网、铁路系统的重大事故，磁暴电磁环境及其影响的研究已成为国家行为和国际行为。

磁暴来袭时，由法拉第电磁感应定律可知:时变磁场将在地面感应出电场，形成地面感应电势(ESP)，并通过地面长距离导体 (钢轨、输电线路、石油管道等)与大地构成的回路，产生地磁感应电流 (GIC)，进而可能对地面技术系统产生电磁干扰。GIC的峰值可以达到200A，频率成分一般为0.1～0.001 Hz，对一般系统相当于准直流。地磁场的水平变化率、大地电性结构、网络拓扑结构和参数是GIC幅度的主要影响因素，并且随着中低纬度地磁活动的减弱，大地和地面网络特性对GIC的影响更为显著。

我国大部分地区处于极光亚带 (中纬度)，尤其是东北北部和新疆北部地区接近或进入极光带(高纬度)，同时我国有广泛分布的火成岩地质结构，因此存在发生较大规模GIC的潜在威胁。……