[发明专利]基于场路耦合的偏磁电流计算方法

权利要求书

1.基于场路耦合的偏磁电流计算方法，其特征在于包括以下步骤：

1)、根据需要评估的直流偏磁影响范围，确定待建立的土壤模型尺寸，将接地极作为点元处理，其坐标设为(0,0,0)，根据模型尺寸建立电流场计算几何模型，并将模型离散为边长为2m的小立方体；

2)、根据浅层大地电阻率测点数据，获取分层坐标(x_i,y_i,z_i)，对接地极(0,0,0)邻近区域进行区块(x_i-1,x_i,y_i-1,y_i,z_i-1,z_i)划分；

3)、根据深层大地电阻率测点数据，获取分层坐标(x_j,y_j,z_j)，对未划分区域进行区块(x_j-1,x_j,y_j-1,y_j,z_j-1,z_j)划分；

4)、读取电阻率数据，判断是否为三维电阻率数据，若不是则将其通过线性插值或二次函数插值转换为三维电阻率；

5)、将三维电阻率(ρ_xi,ρ_yi,ρ_zi)数据映射到相应的土壤模型区块(x_i-1,x_i,y_i-1,y_i,z_i-1,z_i)中；

6)、读取注流试验相关设置参数，确定注流点坐标(x_m,y_m,z_m)及注流试验测点路径(x_m-1,y_m-1,z_m-1；x_m,y_m,z_m)；

7)、确定土壤模型边界条件，施加激励，将模型离散为四面体有限元网格；

8)、对以下电流场方程进行数值计算，求得地表电位分布；

第一类边界条件：

第二类边界条件：

9)、取与注流试验一致的测点路径(x_m-1,y_m-1,z_m-1；x_m,y_m,z_m)，并将其地电位V_数与注流试验结果V_注对比，判断|V_数-V_注|ΔV；

10)、当判断结果为否时，确定电位偏移区域，对该区域土壤电阻率进行修正，例如：注流试验的测点路径为(x_m-1,0,0；x_m,0,0)，若V_数-V_注0，则增大该区域(z＝0,x_m-1xx_m,)的土壤电阻率ρ_x；若V_数-V_注0，则减小该区域(z＝0,x_m-1xx_m,)的土壤电阻率ρ_x，然后重复步骤(8)进行计算；

11)、当判断结果为是时，读取周边电力系统接线数据，确定各变压器坐标(x_n,y_n,z_n)及直流电路模型，然后获取相应坐标的地电位V_n；

12)、将获取的地电位分布V_n映射至直流电路模型中，按如下电路公式进行直流偏磁计算；

其中a为接地点，b为非接地点；

13)、输出计算结果。