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　　土壤介質分布十分復雜，在大尺度范圍下難以刻畫和建立土壤模型。在接地極設計和計算中，一般采用均勻的分層土壤模型。不論是水平分層還是垂直分層，接地極計算都是求解土壤模型的格林函數<14-16>.多層土壤結構的格林函數一般可以通過滿足一定邊界條件的下列拉普拉斯方程得到：20φ=（1）式中φ為電位。采取圓柱坐標系，結合土壤分界面的邊界條件，可以得到由泰勒公式展開的無窮階級數構成的格林函數形式，其物理意義是用無窮多重鏡像代替分層土壤的邊界作用。也可應用Prony法<16-17>，采用有限項的復系數指數級數擬和無窮階泰勒級數，即等值復數鏡像法。在研究接地極對地表電位分布的影響時，需要注意到海洋和陸地是尺度相當的介質，建立土壤模型時應考慮大海的影響。因此在廣域上土壤模型是一種復合分層結構，即陸地和海洋構成了垂直分層的土壤結構，而陸地本身可以看成是多層水平分層的結構。這種結構土壤模型的格林函數求解更加復雜。但根據鏡像法的物理意義，可以推導出地表電位的解析表達式。文獻<16>中提到了一種等值復數鏡像求解復合分層土壤中的格林函數的方法。

　　復合分層土壤結構盡管陸地土壤結構復雜，土壤電阻率變化不均勻，但是從整個交直流電網跨越的范圍來看，海洋在面積上遠大于陸地，而電阻率遠小于土壤，因此考慮海洋對于接地極入地電流造成的大地電位分布影響時，整個土壤模型為如所示的復合分層結構，即陸地土壤模型水平分層，陸地和海洋又構成垂直分層。根據鏡像法的物理意義，在陸地水平分層中，地表電位由無窮多個點的鏡像共同作用引起；在考慮陸地和海洋的垂直分層中，可以把這些電源鏡像點看作在相同土壤層中的多個電源點，根據垂直分層結構的推導，向海洋層進行一次鏡像，使之滿足垂直分層的邊界條件，這樣利用1.2中的推導，可以寫出地表電位的表達式。也就是把水平雙層土壤中一個電源點的作用，通過鏡像，化為多個電源點共同作用下的效果，然后利用垂直雙層的土壤模型進行求解。

　　計算參數本文在復合土壤模型下，仿真計算直流單極大地回路運行時，廣東省500kV交流系統各廠站接地中性點流過的直流電流，網絡等值簡化后的交流系統陸地和海洋的分界面近似根據海岸線確定，靠近嶺澳和大亞灣核電站。在復合土壤模型中陸地2層水平土壤電阻率分別為500、9000m，第1層土壤厚度為100m，垂直層海水電阻率為0.5m.接地極根據相應直流工程的實際布置選取，計算模型中按貴廣直流I廣東側參數選取，即接地極為同圓心雙環布置，外環和內環直徑分別為800和600m，埋深4m.500kV廠站等值接地網電阻一般取0.4；500kV中性點接地變壓器的直流等值電阻值根據配置情況取為0.10.2；線路等值直流電阻根據實際導線型號、長度和回路數確定。