Un sistema de resistencia discreta basado en una red de multirresolución para modelado hacia adelante de corriente de retorno a tierra en 3D
Autores: Duan, Lijun; Feng, Xiao; Li, Ruiheng; Li, Tianyang; Di, Yi; Hao, Tian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un sistema de resistencia discreta basado en una red de multirresolución para modelado hacia adelante de corriente de retorno a tierra en 3D
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Corriente continua de alto voltaje
Corrientes de retorno a tierra
Red de resistencias
Modelos directos tridimensionales
Enfoque de malla de múltiple resolución
Casos de modelos geoeléctricos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 21
Citaciones: Sin citaciones
Mientras el sistema de transmisión de corriente continua de alto voltaje (HVDC) está en operación monopolar, produce miles de amperios de corrientes de retorno a tierra (GRCs). La computación precisa de las GRCs es esencial para evaluar las implicaciones de seguridad para la infraestructura industrial cercana. Los modelos tridimensionales actuales de GRCs se construyen típicamente en base a ecuaciones diferenciales discretas, y su eficiencia para resolverlos está limitada por el aumento de grados de libertad resultante de las mallas de discretización fina en conductores de alta conductividad y puntos de tierra. Para abordar este problema, presentamos un nuevo solucionador directo de red de resistores (RN) basado en un enfoque de malla de múltiple resolución. Este solucionador utiliza un RN para evitar los masivos grados de libertad resultantes de la discretización fina de conductores de alto voltaje y mejora la eficiencia de discretización de la malla cerca del sistema de puesta a tierra a través de mallas de múltiple resolución. Demostramos, a través de múltiples casos de modelos geoelectricos tridimensionales, que el método propuesto reduce el desajuste de modelado directo al 1% y posee solo 3 de los elementos discretos requeridos en comparación con los enfoques tradicionales. Además, análisis prácticos de modelos de red HVDC indican la aplicación exitosa del método propuesto para el análisis de GRC en condiciones geoelectricas complejas.
Descripción
Mientras el sistema de transmisión de corriente continua de alto voltaje (HVDC) está en operación monopolar, produce miles de amperios de corrientes de retorno a tierra (GRCs). La computación precisa de las GRCs es esencial para evaluar las implicaciones de seguridad para la infraestructura industrial cercana. Los modelos tridimensionales actuales de GRCs se construyen típicamente en base a ecuaciones diferenciales discretas, y su eficiencia para resolverlos está limitada por el aumento de grados de libertad resultante de las mallas de discretización fina en conductores de alta conductividad y puntos de tierra. Para abordar este problema, presentamos un nuevo solucionador directo de red de resistores (RN) basado en un enfoque de malla de múltiple resolución. Este solucionador utiliza un RN para evitar los masivos grados de libertad resultantes de la discretización fina de conductores de alto voltaje y mejora la eficiencia de discretización de la malla cerca del sistema de puesta a tierra a través de mallas de múltiple resolución. Demostramos, a través de múltiples casos de modelos geoelectricos tridimensionales, que el método propuesto reduce el desajuste de modelado directo al 1% y posee solo 3 de los elementos discretos requeridos en comparación con los enfoques tradicionales. Además, análisis prácticos de modelos de red HVDC indican la aplicación exitosa del método propuesto para el análisis de GRC en condiciones geoelectricas complejas.