一种修正不平衡电流对地震地磁观测影响的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电磁环境领域，具体讲涉及一种修正不平衡电流对地震地磁观测影响 的方法。
【背景技术】
[0002] 正在迅速发展的高压直流输电技术，在源源不断的实现我国"西电东送"和"北电 南送"的战略措施的同时，在线路周围也同时产生了一些新的特殊电磁环境。其中线路正负 两极线间的不平衡电流，在线路周围一定范围内产生的附加直流磁场，成为影响我国地震 地磁观测网正常运行的主要干扰源之一；由高压直流输电线路不平衡电流对地震地磁台站 产生的附加直流磁场值影响了对地震地磁观测的判断和研宄的准确性和连续性，直接影响 了地震预测和地球物理观测研宄的需求。
[0003] 目前，对有偏差的附加直流磁场值的修正一般通过技术人员对环境的预估来完 成，并没有准确有效的修正方法，因此，为了保证地震地磁观测的判断和研宄的准确性和连 续性，如何设计一种用来修正不平衡电流对地震地磁观测影响的方法，是亟待解决的问题。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明提供修正不平衡电流对地震地磁观测影响的方法，该方法可以 以地震地磁观测要求的准确度有效地判定不平衡电流对地震地磁观测的影响，有效解决了 直流输电线路对地震电磁观测结果影响的修正需求，保证了地震地磁观测的判定和研宄的 准确性和连续性，为今后高压直流输电线路与地震台站的避让距离的科学界提供了一种可 行的技术参考方案，具有很高的经济和社会效益。
[0005] 一种修正不平衡电流对地震地磁观测影响的方法，所述不平衡电流产生自高压直 流输电线路的线路正负两级线间，所述不平衡电流的大小为所述高压直流输电线路正极电 流与负极电流的差值；所述高压直流输电线路的周围设立有多处地震地磁台站，所述方法 包括如下步骤：
[0006] 1-1.在所述高压直流输电线路的线路中段位置的两侧，对称设置若干地磁参考台 站，所述地磁参考台站内安装有地磁仪器；
[0007] 1-2.根据所述高压直流输电线路的自身及环境参数设定多个给定不平衡电流值； 在所述高压直流输电线路中输入所述给定不平衡电流值；
[0008] 1-3.在所述高压直流输电线路上输入所述给定不平衡电流值后，在所述地磁参考 台站和所述地震地磁台站产生相应的磁场附加值；所述地磁参考台站和所述地震地磁台站 分别记录地磁场的垂直分量附加值；
[0009] 1-4.根据多个所述给定不平衡电流值和相应的多个所述磁场附加值分别求得所 述地磁参考台站和所述地震地磁台站对所述直流输电线路的水平视距离值；
[0010] 1-5.在所述高压直流输电线路的线路中段位置的两侧对称设置的所述地磁参考 台站共同测出地磁垂直分量上的实际磁场垂直分量附加值，若经判定，实际磁场垂直分量 是由所述不平衡电流引起，则根据所述实际磁场附加值和所述地磁参考台站的水平视距离 值求得实际不平衡电流值；
[0011] 1-6.所述地磁参考台站将求得的所述实际不平衡电流值发送给各个所述地震地 磁台站，所述地震地磁台站根据其自身的水平视距离值和所述实际不平衡电流值求得所述 地震地磁台站的磁场垂直分量附加值；
[0012] 1-7.所述地震地磁台站用磁场垂直分量的实测值减去1-6中求得的对应时刻的 所述地震地磁台站的磁场分量附加值后的数值，即为修正不平衡电流对每个所述地震地磁 台站地磁观测影响后的结果值。
[0013] 优选的，所述方法的步骤1-4分别求得所述地磁参考台站和所述地震地磁台站的 水平视距离值的具体过程为：将多个所述给定不平衡电流值和相应的多个所述磁场附加 值，通过线性回归方法，从线性表达式Δ Zi = k · Δ I i (i = 1，2…η求得系数k ;再由公式rs =0. 2/k求出rs，rs即为所述地磁参考台站和所述地震地磁台站对所述直流输电线路的水 平视距离值；
[0014] 式中，Λ Zi为所述地磁参考台站或地震地磁台站地磁垂直分量上记录到的由给定 的第i个不平衡电流产生的磁场垂直分量附加值的代数值，Δ Ii为所述高压直流输电线路 给定的第i个不平衡电流的代数值，^为所述地磁参考台站或所述地震地磁台站对所述直 流输电线路的水平视距离的代数值。
[0015] 优选的，在给定Δ IiX)的方向后，1^的代数值的符号的差异，标识所述地磁参考台 站或所述地震地磁台站分属在所述高压直流输电线路两侧的不同方位：Δ Ζ?>〇的地磁参考 台站或地震地磁台站，位于所述高压输电线路△ IiX)方向的右侧；Δζ'ο的地磁参考台站 或地震地磁台站，位于所述高压输电线路Δ IiX)方向的左侧。
[0016] 优选的，所述方法的步骤1-5的具体过程为：在所述高压直流输电线路实际运行 中，首先依据在所述高压直流输电线路的线路中段位置两侧的所述地磁参考台站测出地磁 垂直分量上的实际磁场垂直分量附加值，判定所述的实际磁场垂直分量是否系由于所述的 高压直流输电线路中的不平衡电流所引起；在判定结果表明存在不平衡电流的条件下，根 据所述的地磁参考台站实际磁场附加值和所述地磁参考台站的水平视距离值求得实际不 平衡电流值。
[0017] 优选的，所述实际不平衡电流值为对所述高压直流输电线路的线路中段位置两侧 的多个所述地磁参考台站求得的不平衡电流值的平均值；
[0018] 优选的，所述判定所述的实际磁场垂直分量是否由所述的高压直流输电线路中的 不平衡电流所引起的方法是：
[0019] 在所述高压直流输电线路两侧的地磁参考台站记录到的实际磁场垂直分量附加 值相反且起始和结束时间一致。
[0020] 优选的，所述方法的步骤1-5求得所述实际不平衡电流值的具体过程为：将所述 实际磁场附加值和所述地磁参考台站的水平视距离值
[0021] 带入公式ΔΙ」=5Xr sjX ΔΖ」（/ =1,2中，求得ΛΙ」，再将ΛΙ」带入公式 ，求得线路中实际不平衡电流值ΛΙ; m i
[0022] 式中，rsj为第j个地磁参考台站水平视距离值；m为地磁参考台站的数目；ΛΖ」为 第j个地磁参考台站实际磁场垂直分量附加值，Λ ^为依据第j个地磁参考台站实际磁场 垂直分量附加值求得的实际不平衡电流，△ I为实际不平衡电流。
[0023] 优选的，所述方法的步骤1-6求得所述地震地磁台站的磁场附加值的具体过程 为：所述地震地磁台站将其自身的水平视距离值和所述实际不平衡电流值带入公式ΔΖ 2 = 0. 2Xrs2/A I中，求得所述地震地磁台站的磁场垂直分量附加值；
[0024] 式中，ΛΖ2为所述地震地磁台站的磁场附加值，Λ I为实际不平衡电流，，r s2为所 述地震地磁台站的水平视距离值。
[0025] 优选的，所述地磁参考台站设置在距离所述高压直流输电线路的线路中段位置两 侧的Ikm至6km的范围内，所述地磁仪器为GM4磁通门磁力仪。
[0026] 从上述的技术方案可以看出，本发明提供了一种修正不平衡电流对地震地磁观测 影响的方法，通过在高压直流输电线路的线路周围设置地磁参考台站，根据水平视距离值 的引入和测量的实际不平衡电流值，使得地震地磁台站获得磁场附加值，并修正不平衡电 流对地震地磁台站地磁观测影响。和现有技术相比，本发明提供的一种修正不平衡电流对 地震地磁观测影响的方法，通过对直流输电工程原有的设计及运行状态下独立进行的不平 衡电流的测量，得以修正不平衡电流对地震地磁观测的影响，有效解决了直流输电线路对 地震电磁观测结果影响的修正需求，保证地震地磁观测的判断和研宄的准确性和连续性， 为今后高压直流输电线路与地震地磁台站的避让距离的科学界提供了一种可行的技术方 案，具有很高的经济和社会效益。
[0027] 与最接近的现有技术比，本发明提供的技术方案具有以下优异效果：
[0028] 1、本发明提供的技术方案，通过在高压直流输电线路的线路周围设置地磁参考台 站，根据水平视距离值的引入和测量的实际不平衡电流值，使得地震地磁台站获得磁场附 加值，该方法准确有效的修正了不平衡电流对地震地磁观测的影响，有效解决了直流输电 线路对地震电磁观测结果影响的修正需求，保证地震地磁观测的判断和研宄的准确性和连 续性，为今后高压直流输电线路与地震台站的避让距离的科学界定提供了一种可行的技术 方案，具有很高的经济和社会效益。
[0029] 2、本发明提供的技术方案，通过地磁参考台站的建立，保证了线路不平衡电流测 量值的准确有效，进而提高了地震电磁观测结果修正的准确率。
[0030] 3、本发明提供的技术方案，通过水平视距离值的引入，使得通过简单的计算公式 即可对地震电磁观测结果影响进行修正，提高了修正的效率，即节省了时间成本。
[0031] 4、本发明提供的技术方案，在当今高速发展的经济社会中，必将得到广泛应用，具 有显著的社会效益和经济效益。
【附图说明】
[0032] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简要地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0033] 图1是本发明的一种修正不平衡电流对地震地磁观测影响的方法的流程示意图。
[0034] 图2是本发明的一种修正不平衡电流对地震地磁观测影响的方法的地磁参考台 站与高压直流输电线路的位置关系图。
[0035] 其中，1 一地磁参考台站、2-高压直流输电线路。
【具体实施方式】
[0036] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实 施例，都属于本发明保护的范围。
[0037] 如图1所示，本发明的一种修正不平衡电流对地震地磁观测影响的方法，所述不 平衡电流产生自所述高压直流输电线路的线路正负两级线间，其大小为所述高压直流输电 线路正极电流（1+)与负极