倪政泽， 王泽忠， 李宇妍， 司远

(华北电力大学高电压与电磁兼容北京市重点实验室， 北京 102206)

地磁暴是指由于太阳活动而造成地球磁场全球性剧烈扰动的现象。地球磁场的剧烈扰动将在地面中感应出电场，该感应电场会在由输电线路，中性点接地的变压器及大地构成的回路中产生地磁感应电流(geomagnetically induced current，GIC)，GIC频率在0.01～0.000 1 Hz范围内变化，这种准直流电流对变压器等电网设备会造成严重威胁[1-4]。同时地磁场变化迅速，如何准确快速地求取磁暴发生时的地面感应地电场是防治磁暴灾害的关键。

传统的地电场计算方法需要根据不同地区土壤的电性结构确定大地电导率模型，文献[5]提出建立均匀大地模型，没有充分考虑地电场的实际分布情况。文献[6]提出建立水平分层大地电导率模型，利用平面波法[7]计算地电场，对于中国特高压长距离输电线路，其空间尺度达到几百公里甚至上千公里，地质结构复杂[8]，各地区土壤结构差异较大，难以建立准确模型。文献[9-10]建立了包含海陆分界面的二维大地电导率模型，但没有电导率的实测数据，文献[11-12]提出建立三维大地分层分区电导率模型，利用地磁台站记录的地磁场变化量作为地面边界条件，采用有限元法计算地电场，但自适应剖分网格过多，计算时间过长。无法准确得出各地大地模型并快速计算成为传统地电场方法的局限性。文献[13]提出时谐拟合算法将时变的地磁场转化为频域相量法计算，数据拟合得到的仅为单一频率，与实际相差较大。……