一种计算中低纬度地区电网中的地磁感应电流的方法
专利汇可以提供一种计算中低纬度地区电网中的地磁感应电流的方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种基于全球三维 磁层 数值模型(PPMLR‑MHD模型)，以卫星观测的 太阳 风 参数为输入条件，通过对磁层、电离层电 流体 系进行积分来计算这些 电流 产生的地磁扰动，进而计算地表 电网 中的地磁感应电流，这解决了以往预测方法不适用于计算中低纬度地区GIC的问题，该方法计算的中低纬度地区电网中的GIC可以反映实际监测的地磁扰动计算的感应电流的基本特征。利用该方法，人们就可以根据上游卫星观测的 太阳风 参数，及时地对中低纬度地区的某地电网中的GIC大小进行计算，进而对电网是否会遭受灾害性空间天气事件的侵害做出评估，并采取积极的防御措施避免造成严重的经济和社会损失。，下面是一种计算中低纬度地区电网中的地磁感应电流的方法专利的具体信息内容。
1.一种计算中低纬度地区的电网中的GIC的方法，其特征在于：在计算电离层电流体系之外还计算磁层电流体系，进而根据前述两种电流体系产生的地面地磁扰动计算地面电网中的地磁感应电流；包括以下步骤：
步骤1：计算地球空间电流体系
将卫星观测的太阳风参数作为边界条件输入到全球三维磁层数值模型中，求出此太阳风条件下地球空间的电流体系，其中对电离层采用球壳近似，通过沿地球偶极场力线的电势和场向电流映射，实现电离层和内磁层之间的电磁耦合；
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对太阳风-磁层系统，取ρ0＝1.67×10 kg·m 、地球半径RE＝6370km和地球赤道处磁场强度B0＝3.12×10-5T为基本单位，将磁流体力学方程组写成如下无量纲形式：
式中B'＝B-Bd，p*＝p+B'2/2，
E＝p/(γ-1)+ρv2/2+B'2/2， (5)
ρ为太阳风等离子体的密度，v为太阳风等离子体的流速，B、Bd和B'分别为总磁场、地球偶极场和前述两场之差，p为太阳风等离子体的压强，γ＝5/3为绝热指数，Lu＝B0RE(μ0/ρ0)1/2/η为与电阻率η对应的Lundquist数，μ0＝4π×10-7H·m-1为真空磁导率，在模型的上游边界输入太阳风条件，就可以计算出整个地球空间的磁层-电离层的电流体系；
步骤2：计算电网节点处的地磁扰动
根据步骤1中得到的地球空间磁层-电离层电流体系，利用毕奥萨伐尔(Biot-Savart)定律，计算这些电流体系在所关注的电网节点所在地产生的地磁扰动，
对于磁层电流体系，使用体积分
在该模型中电离层为面电流体系，所以对于电离层电流体系，使用面积分：
式中，dB1(R),dB2(R)为地表位置R处的地磁扰动，μ0为真空磁导率，J(r′)为空间r′处的电流元，dV，dS为积分元
然后将所有电流体系产生的地磁扰动进行求和，求得该地总地磁扰动：
dB＝dB1+dB2 (8)
步骤3：计算电网节点处的地磁感应电场
根据步骤2中计算得到的电网节点处的总地磁扰动，采用该地区的均匀大地电导率模型，计算电网节点处的地磁感应电场：
式中x,y分别代表地理的北向和东向，μ0为真空磁导率，σ为大地等效电导率，u为时间变量；
步骤4：计算电网节点处的地磁感应电流GIC
根据步骤3中得到的地磁感应电场，结合电网简化模型参数，计算该电网节点处的地磁感应电流，
假设电网节点处的电场是为均匀的，则该节点处的地磁感应电流可由下式求得：
GIC(t)＝aEx(t)+bEy(t) (10)
式中，电网参数a和b为常数，由电网的电性参数确定或者已知电场和电流的情况下拟合所得，Ex,Ey分别为地磁感应电场的北向分量和东向分量。
一种计算中低纬度地区电网中的地磁感应电流的方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
温度的变化范围为0.1*10～1.6*10K。各参量在1014UT发生越变，变化最强烈的是太阳风等离子体数密度，其值从3.6n/cc突然上升至76.8n/cc。
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