قياسات المغناطيسية التفاضلية للتيارات المستحثة جغرافياً في شبكة عالية الجهد المعقدة

ملخص يشكل الطقس الفضائي خطرًا على البنية التحتية الكهربائية الموصلة بالأرض مثل المحولات عالية الجهد (HV) من خلال استحثاث التيارات المستحثة جغرافياً (GICs). يتطلب نمذجة التيارات المستحثة جغرافياً معرفة المجال المغناطيسي المصدر وهيكل توصيلية الأرض الكهربائية، من أجل حساب المجالات الجيوكهربائية الناتجة خلال العواصف المغناطيسية، بالإضافة إلى معرفة الطوبولوجيا لشبكة HV. من الممكن قياس التيارات المستحثة جغرافياً مباشرة عند الحياد الأرضي في محطات التحويل باستخدام مجس تأثير هول، ولكن مثل هذه البيانات ليست متاحة على نطاق واسع. للتحقق من نموذج شبكة HV لدينا، نستخدم طريقة المغناطيسية التفاضلية (DMM) لقياس التيارات المستحثة جغرافياً في شبكة 400 كيلوفولت في بريطانيا العظمى. نقدم قياسات DMM لعاصفة 26 أغسطس 2018 في موقع في شرق اسكتلندا مع تسجيل يصل إلى 20 أمبير. يتوافق تيار خط GIC بشكل جيد مع قياسات مجس هول في محول محلي، على الرغم من اختلافها في السعة بحجم ترتيب واحد (حد أقصى 2 أمبير). قمنا بنشر أداة مغناطيسية تيلور ألتفترة طويلة (MT) لاستنتاج موتر المعاوقة المحلي الذي يمكن استخدامه لتوقع المجال الجيوكهربائي من المجال المغناطيسي المسجل. باستخدام تقديرات المجال الكهربائي المستمدة من MT، نقوم بنمذجة التيارات المستحثة جغرافياً داخل الشبكة، مع الأخذ في الاعتبار الاختلاف في الحجم بين تيارات الخط المقاسة DMM والتيارات الأرضية في محطة التحويل المحلية. نجد أن التيارات المستحثة جغرافياً الخطية والأرضية المقاسة تتطابق مع التيارات المتوقعة من نموذج شبكتنا، مما يؤكد أن المعرفة التفصيلية بطوبولوجيا الشبكة المعقدة ومعايير المقاومة لها ضرورية لحساب التيارات المستحثة جغرافياً بدقة.