地磁感应电流对我国电网影响及监测技术的研究

太阳活动引发的磁暴是全球性自然灾害。磁暴在输电线路上产生地磁感应电流(GIC)对电力系统安全运行有很大影响。笔依据阳城一淮阴输电系统、黑龙江电网和广东岭奥核电站等发现的多起GIC影响事件，对输电线GIC的基本理论、计算方法、监测技术和分析手段等问题开展了研究工作。章在论述电网GIC机理特征和GIC对我国电网影响的基础上对GIC监测技术进行了研究，给出了电网GIC的信号采集方法、信号处理方法和监测系统的设计思路。     

磁暴引发电网地磁感应电流计算模型研究

我国电网中已多次发现较大幅度的地磁感应电流(GIC)侵扰事件,并且随着电网的发展有产生更大GIC的可能性。要研究GIC对电网安全运行的影响,首先需确定电网中GIC的水平。本文对电网GIC水平评估的统计学模型和各种物理模型进行了总结和分析,讨论了这些模型的优缺点和适用性,指出了目前研究中存在的不足之处,并根据我国电网、地质结构特点等实际情况提出了适合我国国情的研究方向。     

磁暴对我国特高压电网的影响研究

随着我国长距离输电的发展,江苏、广东等地曾多次发现磁暴在电网中产生了较大幅度的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC),有可能对电网造成危害。文章通过对电网GIC监测数据和地磁数据进行分析,指出除磁暴强度外,大地电性结构、电网结构与参数也是影响GIC水平的重要因素;借助磁暴产生GIC的物理模型并根据特高压电网线路电阻小、输电距离长、采用单相变压器等特点预测未来特高压系统中的GIC干扰问题将更加严重;根据2010年我国特高压规划建立了电网的等效模型,利用典型磁暴感应出地面电场的数值初步估算了各变电站的GIC水平;最后对目前研究中有待解决的关键问题进行了总结,并结合我国国情提出了解决方案。     

基于全节点模型的三华电网地磁感应电流计算

相同感应地电场作用下,不同电压等级输电线路的地磁感应电流(geomagnetically induced currents,GIC)大小不同,以往的GIC计算集中在电网最高电压等级线路,通常忽略其他电压等级线路的GIC。交流特高压电网建设使我国电网增加了1 000 kV电压等级,综合考虑线路长度、单位阻值等GIC影响因素,准确计算包括500 kV超高压及1 000 kV特高压的多电压等级电网的GIC是重要研究课题。以我国多电压等级电网(三华电网)为例,分别考虑1 000 kV单电压等级网络(称电网1)和500、1 000 kV双电压等级网络(称电网2),建立了电网1及电网2的全节点GIC模型并提出了多电压等级电网的GIC算法,计算了两种感应地电场情况下电网1及电网2的GIC,比较了两种情况下电网1及电网2的GIC计算结果。计算结果表明,500 kV超高压电网的GIC对1 000 kV特高压变电站的GIC水平有较大的影响,在多电压等级电网的GIC计算中,不能只计算最高电压等级电网的GIC,而忽略次级高压电网GIC的影响。     

磁暴对中国电网的影响

通过比较2004年11月以来十几次磁暴数据与变压器中性点电流数据的相关性，证明了变压器发生的振动和噪声增大现象是磁暴在电网产生的地磁感应电流（GIC）所为，指出了磁暴对我国电网影响较大，磁暴对电网的影响已成为迫切需要研究的问题。     

输电线路地磁感应电流常用算法分析与研究

针对江苏阳-淮输电系统、黑龙江等电网发现的多起磁暴对电气设备的影响事件,结合我国特高压、长距离输电工程建设,提出了研究磁暴在输电线路产生地磁感应电流(GIC)的分析算法。文中在研究我国电网GIC意义和电网GIC产生机理、特征基础上,对基于平面波、复镜像法等理论的4种输电线地面电势(ESP)常用算法进行了分析、比较,指出经改进、完善平面波理论能满足中低纬度地区GIC计算的需要,同时提出了MT法地质结构建模和各种影响因素处理方法及思路。针对阳-淮系统的初步计算表明,提出的算法是有效、可行的。     

地磁感应电流对电网设备的影响与治理方法

太阳活动引发的磁暴是全球性自然灾害,磁暴在输电线路上产生地磁感应电流(GIC)对电力系统设备的安全运行有很大影响.论述了电网GIC对电力系统设备的主要危害,并根据电网GIC产生机理和主要特征,对几种可行治理技术特点进行了分析,指出GIC是长距离输电系统、大规模电网应关注的问题.     

太阳风暴对四川500kV电网影响的评估

太阳活动引起的地磁场剧烈变化称为磁暴。近年来随着中国西电东送长距离输电的发展,江苏、广东等地发现磁暴在电网中产生了较大幅度的地磁感应电流(GIC),有可能对电网的安全运行造成一系列的危害。中国幅员广阔,地理跨越高、中纬度区域,电网规模越来越大,电网结构与运行方式也日益呈现多样化,高压、大电网的安全与稳定问题日益突出。因此,有必要对磁暴对我国电网产生的影响进行研究。结合四川电网部分超高压电网结构,建立了电网等效模型,选取典型磁暴感应出的地面电场数值,利用MATlAB仿真软件估算了四川电网中部分500 kV变电站的GIC水平。计算结果表明,在电网的终点和拐角处容易诱发较大的GIC,其数值可达数十A。因此在强磁暴发生时,四川超高压电网的GIC水平较高,可能影响电网的安全稳定运行,须引起足够的重视。     

中性点串接小电阻均摊电网GICs的计算方法

流经变压器中性点的地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)的大小不同,在GIC较大的变压器中性点采用串接电容器的方法治理GIC,会造成GIC故障高风险节点转移,使影响的范围扩大。基于中性点串接小电阻减轻GIC对高风险节点变压器的影响,提出了全网变压器均摊电网GIC的解决思路,考虑双电压等级电网GIC的相互影响,研究了均摊电网GIC的建模方法,以及不同类型的变压器、大地电性构造和电网结构等因素影响的处理方法;以变压器的中性点GIC量值、串接电阻量值和治理投资成本最小等目标函数为约束条件,提出了基于非支配排序遗传算法(elitist nondominated sorting genetic algorithm,NSGA-II)的中性点串接小电阻均摊电网GIC的优化算法。仿真验证的结果表明,基于NSGA-II的优化算法能获得较好的Pareto最优解集,且加权带精英策略的优化串接小电阻均摊电网GIC计算方法有效。     

采用电网直流等效模型评估地磁感应电流水平的影响因素分析

由地磁暴引起的电网地磁感应电流(geomagnetically induced current,GIC)的频率很低,但并不为0,所以采用电网直流等效模型进行GIC水平评估时必然会产生误差。文章分析了线路等效电感、变压器等效电感和高压并联电抗器等效电感对采用电网直流等效模型评估GIC水平所产生误差的影响程度,通过仿真计算分析了变压器绕组联结组别和变压器铁心结构对变压器等效电感的影响,最后针对我国电网的特点,提出了用于评估超、特高压电网电磁感应电流水平的电网等效模型。     

地磁感应电流消除方法初探

详细阐述了地磁感应电流（GIC）的检测、补偿、削弱和消除的方法;讨论了补偿电流与GIC大小的变化关系对电力变压器性能的补偿效果,以及采用消除GIC方法时对电力变压器的影响。在总结了目前提出的GIC补偿、削弱和消除方法的基础上,提出了一些新的观点,并对这些方法进行了比较和分析,给出了具有实际指导意义的结论。     

我国直流输电技术自主创新研究

直流输电工程在我国“西电东送”中发挥了巨大作用。但目前投运的直流输电系统几乎全部由外商成套供货,整个系统的设计、制造、试验、安装、调试等核心技术仍由外方主导。随着直流输电容量在西电东送中占据越来越大的份额,直流输电工程自主化迫在眉睫。针对我国在直流输电工程自主化中存在的主要问题,介绍了南方电网技术研究中心在高压和特高压直流输电工程技术自主创新实践中的主要工作和体会,对我国特高压直流输电关键设备自主研发提出一些看法和建议。     

四相输电及其电力变压器原理

我国电网建设正处于快速发展时期.大容量、远距离的西电东送与全国联网具有很强的迫切性.为了加快我国电网建设的发展,研究与应用新型输电方式具有非常重要的现实意义.多相输电能够明显地降低导线表面的电位梯度,是提高输送功率密度的重要方法.四相架空输电线路对称性好,线路及杆塔结构简单,在多相输电线路中具有独特的优势.最基本的平衡变压器有如下三种类型:即斯科特变压器、李布郎克变压器与伍德桥变压器.四相四柱式三相变四相变压器是改进型斯科特变压器在四相系统中的推广,它特别适合于四相侧为高压侧的四相输电系统.     

基于变压器中性点电流的在线监测系统的研究

我国电网中已发现多次较大幅度的地磁感应电流（GIC）侵扰事件,随着电网规模的增大,存在产生更大GIC的可能性。针对基于变压器中性点电流的GIC在线监测系统,运用计算机技术、通信技术和网络技术,实现对各检测点的中性点电流数据的远程采集、监测、处理。为深入研究我国电网受磁暴影响的可能性及其相关因素提供科学依据。     

南方电网交直流混合系统线损的实用计算方法

降低线损是提高电网运行经济性的重要措施。以南方电网西电东送系统为研究背景,根据IEC 61803标准,并结合实际工作经验,对西电东送交直流混合系统的线损计算进行研究,剖析了送电量、电网结构、送电构成以及设备维护水平等几大影响西电东送系统线损的关键性因素,对提高我国西电东送系统的运行经济性具有较好启发作用。     

多馈入送电通道对受端用电网电压稳定的影响

以南方电网2008年夏季大运行方式为基础,对西电东送通道进行电压灵敏度分析,找出电压薄弱点和对电压较为敏感的关键母线.同时通过动态仿真扫描西电东送输电故障,得出会导致系统电压失稳的输电通道的严重故障,并针对故障提出相应解决措施.     

超(特)高压输电及绝缘子和避雷器的发展状况

随着电力事业的发展,在西部大开发中“西电东送”的需要,将我国原有330－500kV超高电压电网,升格至750kV特高电压已势在必行,本文就升压后对绝缘子,避雷器的要求及目前国际间和一些著名厂商产品性能作了介绍,对现状和发展作了阐述。     

南方电网2007年迎峰度夏期间西电东送通道降损措施分析

对南方电网2007年迎峰度夏期间西电东送通道降损措施进行了分析。分析主要针对西电东送不同通道送电电力变化对线损率、西电东送计划及西电总送广东电力等方面的影响。并得出2007年迎峰度夏期间降低西电东送线损率的一些具体措施和建议。     

西电东送存在的问题及对策思考

推进和扩大水电的西电东送是国家能源中、长期发展战略的重要组成部分。针对未来西电东送工程，提出了规划的权威性、科学确定西电东送规模、规划的水电装机偏大、水电开发与生态保护的关系、远距离大容量输电安全、政府制定切实可行的政策等问题和解决问题的建议。