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TitreComparison of methods for modelling geomagnetically induced currents
AuteurBoteler, D H; Pirjola, R J
SourceAnnales Geophysicae vol. 32, 2014 p. 1177-1187, https://doi.org/10.5194/angeo-32-1177-2014
Année2014
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20140385
ÉditeurCopernicus Publications on behalf of the European Geosciences Union
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.5194/angeo-32-1177-2014
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf; xml
Illustrationsdiagrams
ProgrammeNord du Canada, risque géoscience, Géoscience pour la sécurité publique
Résumé(disponible en anglais seulement)
Assessing the geomagnetic hazard to power systems requires reliable modelling of the geomagnetically induced currents (GIC) produced in the power network. This paper compares the Nodal Admittance Matrix method with the Lehtinen-Pirjola method and shows them to be mathematically equivalent. GIC calculation using the Nodal Admittance Matrix method involves three steps: (1) using the voltage sources in the lines representing the induced geoelectric field to calculate equivalent current sources and summing these to obtain the nodal current sources, (2) performing the inversion of the admittance matrix and multiplying by the nodal current sources to obtain the nodal voltages, (3) using the nodal voltages to determine the currents in the lines and in the ground connections. In the Lehtinen-Pirjola method, steps 2 and 3 of the Nodal Admittance Matrix calculation are combined into one matrix expression. This involves inversion of a more complicated matrix but yields the currents to ground directly from the nodal current sources. To calculate GIC in multiple voltage levels of a power system, it is necessary to model the connections between voltage levels, not just the transmission lines and ground connections considered in traditional GIC modelling. Where GIC flow to ground through both the high-voltage and low-voltage windings of a transformer, they share a common path through the substation grounding resistance. This has been modelled previously by including non-zero, off-diagonal elements in the earthing impedance matrix of the Lehtinen-Pirjola method. However, this situation is more easily handled in both the Nodal Admittance Matrix method and the Lehtinen-Pirjola method by introducing a node at the neutral point.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
La météo spatiale fait référence aux conditions dynamiques du Soleil et de l'environnement spatial, en particulier à proximité de la Terre, qui peuvent influer sur les infrastructures essentielles. Ressources naturelles Canada exploite le Centre canadien de météo spatiale et étudie les effets de la météo spatiale sur les systèmes d'alimentation électrique, les pipelines, les installations de communications radio et le FGISM pour aider l'industrie canadienne à comprendre et à atténuer les effets de la météo spatiale. Évaluation du danger géomagnétique nécessite une modélisation précise des courants induits géomagnétiquement (GIC) qui sont censés se produire pendant une perturbation donnée géomagnétique (GMD). Cet article compare les deux méthodes principales de modélisation et montre qu'ils sont équivalents. L'article montre aussi comment modéliser le GIC dans plusieurs niveaux de tension d'un système d'alimentation électrique.
GEOSCAN ID295709