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2025 | Buch

Numerical Simulation Algorithm of Electromagnetic Field for Grounding Problems in Power System Substation Grounding Grids

verfasst von: Zhong-Xin Li

Verlag: Springer Nature Singapore

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Über dieses Buch

Dieses Buch konzentriert sich auf numerische Methoden zur Erdung von Problemen in Erdungssystemen von Umspannwerken, die auf horizontalen, mehrschichtigen Erdmodellen beruhen. Das Buch diskutiert sowohl Theorien als auch technische Anwendungen und bietet Fallstudien, um die Genauigkeit der eingeführten Methoden zu überprüfen. Bis zu zehn horizontale mehrschichtige Bodenmodelle wurden in Betracht gezogen. Dieses Buch verwendet numerische Algorithmen für Galerkins Methode, einschließlich Galerkins Methode der Momente, Galerkins Methode der Grenzelemente und hybride Algorithmen, die auf einer Vielzahl von Basisfunktionen beruhen, die sich infolge der Vereinfachung von Galerkins Methode der Momente herausgebildet haben. Diese numerischen Methoden umfassen sowohl Frequenz- als auch Zeitdomänen-Algorithmen, die verwendet werden können, um transiente und stationäre Erdungsschwierigkeiten in Erdungsnetzen von Umspannwerken numerisch zu simulieren. Das herausragendste Merkmal dieses Buches ist die Einbeziehung der quasistatischen komplexen Bildgebungsmethode (QSCIM) für Punktstromquellen in schichtleitende Medien und ihrer geschlossenen Form Green's Funktion sowie analytischer Algorithmen zur Berechnung der räumlichen zweidimensionalen Linienintegrale gegenseitiger Impedanzen und Induktivitäten in die numerische algorithmische Modellierung elektromagnetischer Felder, was die Rechengeschwindigkeit und -genauigkeit erheblich verbessert.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Chapter 1. Progresses of Grounding Problem
Abstract
Background and research progress on power system substation grounding problems.
Zhong-Xin Li
Chapter 2. Fundamentals of Numerical Calculation Techniques I
Abstract
Spatial 1-d Galerkin Moment Method and Boundary Element Method & General Analytical Calculation Formulas for Mutual Impedance and Mutual Inductance.
Zhong-Xin Li
Chapter 3. Fundamentals of Numerical Calculation Techniques II
Abstract
Frequency and Time domain Complex Image Method Based on Quasi-Static Electric Field Theory and its Closed Form of the Green’s Function.
Zhong-Xin Li
Chapter 4. Fundamentals of Numerical Calculation Techniques III
Abstract
Mathematical Formulas For Different Types of Lightning Currents.
Zhong-Xin Li
Chapter 5. Numerical Methods for Grounding Problem at Steady-State I
Abstract
Various frequency-domain numerical methods for steady-state grounding problems based on equipotential electromagnetic field modeling.
Zhong-Xin Li
Chapter 6. Numerical Methods for Grounding Problem at Steady-State II
Abstract
Various frequency-domain numerical methods for steady-state grounding problems based on unequal potential electromagnetic field modeling.
Zhong-Xin Li
Chapter 7. Numerical Methods for Grounding Problem at Transient State I
Abstract
Various frequency-domain numerical methods for grounding problems in the case of lightning transient shock response based on equipotential electromagnetic field modeling.
Zhong-Xin Li
Chapter 8. Numerical Methods for Grounding Problem at Transient State II
Abstract
Various frequency-domain numerical methods for grounding problems in the case of lightning transient shock response based on unequal potential electromagnetic field modeling.
Zhong-Xin Li
Chapter 9. Numerical Methods for Grounding Problem at Transient State III
Abstract
Various time-domain numerical methods for grounding problems in the case of lightning transient shock response based on equipotential electromagnetic field modeling.
Zhong-Xin Li
Chapter 10. Numerical Methods for Grounding Problem at Transient State IV
Abstract
Various time-domain numerical methods for grounding problems in the case of lightning transient shock response based on unequal potential electromagnetic field modeling.
Zhong-Xin Li
Chapter 11. Numerical Methods for Grounding Problem at Transient State V
Abstract
Various frequency and time domain numerical methods for numerical simulation of grounding problems in the case of lightning transient shock response considering the effect of frequency characteristics of soil parameters.
Zhong-Xin Li
Chapter 12. Numerical Methods for Grounding Problem at Transient State VI
Abstract
Various time-domain numerical methods for grounding problems in the case of numerical simulation of lightning transient shock response when considering the effect of soil ionization.
Zhong-Xin Li
Chapter 13. Numerical Methods for Grounding Problem at Transient State VII
Abstract
Various time-domain numerical methods for grounding problems in the case of numerical simulation of lightning transient shock response when considering the effects of soil ionization and parametric frequency characteristics.
Zhong-Xin Li
Chapter 14. Summary for Numerical Method in the Book
Abstract
This is the final chapter of the book, and it is the content that summarizes all the numerical methods for electromagnetic fields developed in this book.
Zhong-Xin Li
Metadaten
Titel
Numerical Simulation Algorithm of Electromagnetic Field for Grounding Problems in Power System Substation Grounding Grids
verfasst von
Zhong-Xin Li
Copyright-Jahr
2025
Verlag
Springer Nature Singapore
Electronic ISBN
978-981-9609-04-8
Print ISBN
978-981-9609-03-1
DOI
https://doi.org/10.1007/978-981-96-0904-8