Validación del Modelo de Corriente Inducida por Geomagnetismo en la Isla Sur de Nueva Zelanda

Resumen Las corrientes inducidas por geomagnetismo (GICs) durante un evento de clima espacial han causado previamente daños en transformadores en Nueva Zelanda. Durante la tormenta del Día de San Patricio de 2015, Transpower NZ Ltd tiene mediciones de GIC confiables en 23 transformadores diferentes a través de la Isla Sur de Nueva Zelanda. Estos GIC observados muestran una gran variabilidad, tanto espacialmente como dentro de una subestación. Comparamos estos GIC con los calculados a partir de un campo geoeléctrico modelado usando un modelo de red del sistema de transmisión con resistencias de línea, conexión a tierra y transformador proporcionadas por la industria. Calculamos el campo geoeléctrico modelado a partir de los espectros de variaciones del campo magnético interpoladas de mediciones durante esta tormenta y conductancia del suelo utilizando un modelo de lámina delgada. Los espectros de GIC modelados y observados son similares, y la coherencia supera el umbral de confianza del 95% para la mayoría de las frecuencias válidas en 18 de los 23 transformadores. El análisis de sensibilidad muestra que los GIC modelados son más sensibles a variaciones en la entrada del campo magnético, seguidos por la variación en la conductividad del suelo. La suposición de que las líneas de transmisión siguen líneas rectas o de obtener exactamente las resistencias de la red es menos significativa. Comparar series de tiempo de GIC modeladas y medidas destaca que este enfoque de modelado es útil para reconstruir el momento, la duración y la magnitud relativa de los picos de GIC durante el comienzo súbito y las subtormentas. Sin embargo, el modelo subestima significativamente la magnitud de estos picos, incluso para un transformador con un buen ajuste espectral. Esto se debe al rango limitado de frecuencias para las cuales el modelo de lámina delgada es válido y limita severamente la utilidad de este enfoque de modelado para la predicción precisa de los picos de GIC.