±800kV泰州换流站接地极入地电流对交流电网的直流偏磁影响

针对换流站直流接地极入地电流对交流电网的直流偏磁影响问题,以±800 kV泰州换流站接地极为例,分析了接地极直流电流对交流电网影响机理,对泰州换流站接地极土壤电阻率进行了实测,对电阻率实测结果进行了分层反演,并在此基础上建模仿真研究了锡盟—泰州±800 kV特高压直流输电工程受端换流站接地极对受端电网的直流偏磁影响。通过分析比较换流站试运行期间变电站偏磁情况,验证了建模分析的准确性和有效性,并得到部分站点变压器将存在严重的直流偏磁风险的结论,最后对偏磁电流超标站点进行了隔直治理,从而提升了电网整体安全稳定运行水平。     

±800kV天—中直流对哈密电网变压器直流偏磁的影响

±800 kV天—中特高压直流工程在调试期间,为研究天中直流在单极大地方式运行时对新疆电网变压器直流偏磁的影响,新疆电网进行了变压器直流偏磁带电测量工作,尤其是对天山换流站所在的哈密地区电网直流偏磁进行了多点测量,并通过交流电网直流电流分布计算软件仿真计算分析新疆哈密电网变压器直流分布的情况。仿真表明,在天中直流大功率单极大地运行时,天山换流站周边近区的变电站中性点接地的变压器直流电流较大,实测发现某些天山换流站接地极周边近区变压器中性点的偏磁电流较大,与仿真结果基本相符合,严重威胁主变压器偏磁运行,后期通过在直流电流过大的主要变压器加装了直流偏磁抑制装置,大大降低了变压器中性点的偏磁电流,提高了哈密地区电网的安全性和可靠性。     

特高压直流对500kV变压器直流偏磁的影响分析

直流系统单极运行时会在周边变压器中引起直流偏磁,以江苏苏北电网±800 k V晋北—南京、±800 k V锡盟—泰州、±800 k V陇彬—徐州特高压直流工程为例,研究其对500 k V变电站直流偏磁的综合影响。兼顾各接地极附近土壤情况,采用综合水平多层土壤模型,建立了苏北电网直流系统模型,对单条或多条直流线路同时单极运行时附近变电站的偏磁电流进行仿真分析。结果表明:土壤电阻率越大,距离接地极同一位置处地电位越高;多条直流线路同时单极运行时主变偏磁电流数值等于各单条直流线路单极运行时的代数和;相邻变电站的抑制措施应综合考虑。     

酒—湖线对湖南电网变压器的直流偏磁影响研究

为分析酒—湖特高压直流输电工程产生的直流偏磁对湖南电网的影响,本文基于场路耦合方法,建立湖南交流电网直流电流分布模型,实测获得湖南地区典型土壤电阻模型;通过建立测试模型,验证建模方法的有效性;计算直流接地极注入5 000 A入地电流后湖南电网220kV及以上变电站的直流偏磁情况,并对计算结果进行讨论。     

多直流单极运行下的偏磁直流分布关键站点辨识方法

随着我国±1100kV特高压直流输电工程的建设,新疆电网在多个直流接地极共同影响下的直流偏磁风险也成为了电力部门需要解决的新问题。基于复杂网络理论,提出了多接地极共同作用下的偏磁直流关键站点辨识方法,研究了多接地极下偏磁直流站点间、站点与线路间的偏磁直流影响作用,提出了考虑影响因素不确定下的对偏磁直流分布有重要影响作用的关键度指标,以衡量多接地极作用特征最后,并给出了计算方法,以新疆750kV特高压交流系统为例,分析了在±1100kV准东特高压直流和±800kV天中直流共同作用下的影响偏磁直流分布的关键站点,与2018年10月期间实际测试数据对比,结果验证了方法的可行性和关键站点判据的有效性。论文研究成果可有效辨识对偏磁分布起到关键作用的变电站特征,为提高电网变压器直流偏磁的早期预警能力提供有用参考。     

计及接地极偏磁治理策略的新疆电网GIC水平评价研究

直流输电工程建设大量采用电容隔离装置治理偏磁电流,这种方法可能会导致电网的偏磁电流和地磁感应电流（GIC）重新分布,使电网发生地磁暴事故或灾害的风险增加。针对±800 kV哈密 郑州直流输电工程哈密换流站接地极偏磁电流治理后新疆电网的直流阻抗网络,建立了新疆电网750 kV及哈密地区220 kV电网的双电压等级GIC模型。采用1 V/km地电场作为标准输入,计算了电容式直流偏磁治理装置投入前后的新疆电网GIC水平,比较了采用电容式治理装置进行直流偏磁治理对新疆750 kV及天山接地极极址影响范围内220 kV电网GIC的影响。     

特高压直流输电工程受端电网直流偏磁电流分布研究

基于场路直接耦合方法,建立了±800 kV溪浙特高压直流输电工程受端电网的直流偏磁仿真计算模型,通过仿真计算结果与现场测量数据的对比、分析,验证了计算模型的准确性。在此基础上,进一步研究了表层与深层土壤电阻率、站点与直流接地极之间的距离、多台变压器并列运行对直流偏磁电流分布的影响,可为工程交流电网直流电流分布计算及直流偏磁治理提供参考。     

准东—皖南±1100kV特高压直流输电工程受端电网的直流偏磁影响预测及治理

研究准东—皖南特高压直流输电工程接入后对受端电网的直流偏磁影响,分析了直流偏磁影响的作用机理,建立变压器直流偏磁风险评估模型,提炼土壤电阻率、中性点运行方式等影响直流偏磁电流的关键因素,多方法实测并运用嵌入局部共轭梯度搜索的人工蜂群全局优化反演方法,开展大地电阻率水平多层分布的参数反演,进一步考虑淮南—溧阳地质廊带连续介质二维反演电性结构,建立适用于受端电网直流偏磁电流分布计算的大地等效模型,最后仿真对比电容隔直法、阻容结合法等多种抑制措施,提出直流偏磁综合治理策略,为安徽电网及其他±1100kV特高压直流落点后的电网直流偏磁影响研究及治理提供技术支撑,提升电网安全稳定运行水平。     

地磁扰动和接地极共同作用的浙西电网偏磁电流计算

溪洛渡—浙西±800 kV直流输电工程试运行期间,浙西换流站受端电网的很多变压器出现了直流偏磁问题,其同时发生地磁扰动(GMD)的地磁感应电流(GIC)直流偏磁的安全风险需要研究。针对溪洛渡一浙西±800 kV直流输电工程的受端电网,建立了浙西电网和金华换流站的GIC计算模型,运用节点导纳矩阵法计算了浙西电网GIC;根据溪洛渡—浙西直流输电试运行期间-500 A接地极入地电流的测试数据,计算分析了GMD和接地极共同作用下浙西电网的偏磁电流水平。研究结果表明,目前浙西电网安装直流偏磁抑制装置的容量,不能满足消除GMD和接地极共同作用的需要,建议根据中科院和中国气象局空间天气事件的预报,避开有太阳剧烈活动的时间安排检修或调试,避免抑制装置发生过载的问题,保障浙西电网的安全。     

特高压直流工程接地极对附近油气管线的影响研究

特高压直流输电系统在单极大地或双极不平衡运行方式下产生的入地电流可能对附近油气管线产生腐蚀,其腐蚀程度与电流大小、时间长短、距离远近、土壤电阻率等因素有关。利用晋北—南京±800 kV特高压直流输电工程实测的土壤参数,通过仿真建模,分析计算了在设计寿命时间和实际工程接地极运行时间内,接地极电流对其附近石油管道的影响程度。计算结果与实测结果吻合,计算方法可以为后续工程接地极选址、影响程度预测等提供支撑。     

±800kV天—中直流对哈密电网变压器直流偏磁影响的仿真和实测研究

±800 k V天—中特高压直流工程于2013年投运,天山换流站地处哈密电网变电站集中地带,其接地极位置较为特殊,为研究天中直流在单极大地方式运行时对哈密电网变压器直流偏磁的影响,通过交流电网直流电流分布计算软件仿真计算分析了哈密电网变压器直流分布的情况,同时在系统高端调试期间对换流站所在的哈密地区电网直流偏磁进行了多点测量,积累了大量实测数据。仿真结果表明,在天中直流大功率单极大地运行时,离天山换流站较近的220 k V中性点接地变压器中性点直流电流较大,实测也发现与仿真类似的结果,仿真结果与实测数据基本相符合,严重威胁主变偏磁运行,后期通过在直流电流过大的主变加装了直流偏磁抑制装置,实测表明其大大降低了变压器中性点的偏磁电流,提高了哈密地区电网的安全性和可靠性。     

±1100 kV古泉换流站接地极对变压器直流偏磁的影响

文中对±1100 kV古泉换流站接地极周边变压器及变电站地网进行了直流偏磁影响研究,根据周边交流电网中变压器的直流偏磁电流分布进行分析,建立相应的直流电阻网络耦合模型,并结合变压器直流偏磁的耐受电流限值,提出相应的变压器直流偏磁治理范围及直流偏磁治理方案,为华东地区的接地极选址提供参考。     

±500 kV宝鸡—德阳直流输电工程接地极参数测试方法分析

±500 kV宝鸡—德阳直流输电工程是我国西北至华中首条直流联网工程,直流接地极是直流输电工程中换流站的重要设施。介绍了宝鸡换流站千阳接地极的概况和主要设计参数。阐述了±500 kV宝鸡—德阳直流输电工程接地极参数的测量方法,并对宝鸡换流站千阳接地极的相关参数进行现场测试和模拟计算。测试结果表明文中提到的测试方法准确可靠,接地极参数符合设计要求。     

±800kV直流接地极对交流电网的影响范围

±800kV特高压直流输电单极-大地回路方式运行时强大的入地电流将对接地极周边环境及交流电网造成很大影响。针对随着四川大规模交直流电网的建设,交流变电站和直流输电接地极选址的矛盾日益突出的问题,根据±500kV直流输电工程的运行经验,结合具体极址资料和假定交流电网模型,采用经典镜像法和数值积分法分析计算了接地极对周边交流电网的影响范围。计算结果表明:流入交流系统的电流值,不仅与变电站间的地理位置及直线距离有关,同时与交流电力系统的网络接线及其参数等因素有关;±800kV直流接地极当其额定工作电流为4000A时,在选址时应至少对其周边20km范围内进行影响评估,作为新建换流站或≥110kV电压等级交流变电站,最好在距离接地极60km以外选择。     

超/特高压交直流混联电网中直流偏磁敏感源的预测方法研究

针对超/特高压直流输电对交流电网的影响,提出了一种直流偏磁敏感源的预测方法,对土壤电阻率计算方法、接地极间互电阻计算方法和多层土壤模型地表电位计算方法进行了数学建模,基于欧姆定律建立了交直流混联电网中直流偏磁敏感源预测的数学模型,本模型针对以往模型不能计算土壤电阻率的缺点进行了改善。然后以新疆桥子村附近的电网数据为基础,对桥子村附近交流电网中直流分布进行计算,将计算结果与实地测量数据进行了对比,测试站点的偏磁电流均方根误差仅为13%,验证了模型的正确性。研究结果对交流电网中直流电流分布计算和直流偏磁问题的治理具有参考价值。     

多直流外送电网直流偏磁影响及治理研究

针对宁夏地区已投运和即将投运的直流输电工程产生的直流偏磁风险,进行了宁夏电网直流偏磁研究。通过综合分析宁夏地区2020年电网结构及土壤结构,建立了直流偏磁仿真模型。根据银川东-山东、灵州-绍兴、上海庙-临沂3个直流输电工程不同运行状况,对宁夏电网220 kV以上厂站进行直流偏磁仿真分析。仿真结果表明,在直流输电工程单极大地情况下,有多个变电站/电厂的主变压器存在直流偏磁风险,尤其在2个工程单极大地运行情况下直流偏磁更为严重。结合灵绍特高压直流工程调试,对采用该模型当年电网结构的仿真结果进行实测验证,采用电容型隔直装置对部分变电站进行了直流偏磁治理工作,取得了良好的效果。     

跨网入侵直流偏磁风险的分析与治理北大核心CSCD

为分析昆柳龙直流工程入地电流跨网入侵引发的赣南区域电网直流偏磁问题,建立了赣南区域电网直流电流分布计算模型,基于直流电流实测数据和共轭梯度法,实现了赣南大地模型的修正,修正后的模型偏磁电流计算值与实测值偏差控制在8%以内,并分析了田源接地极入地电流大量跨网入侵赣南电网的原因。基于修正后的模型,提出了赣南区域电网14个厂站的直流偏磁治理策略,完成治理后赣南区域所有220 kV变电站主变的直流电流控制在安全限制以内,为直流接地极入地电流跨网入侵交流电网的分析和治理提供了有效的工程示范。分析了220 kV系统直流电流通过自耦变串入500 kV系统的路径,阐明了雷公山站500 kV自耦变压器直流偏磁治理失败的机理,提出了对4个厂站的进一步治理策略,预计可将雷公山变偏磁电流降低80%以上,从而有效减小雷公山站主变噪声。     

高压直流输电接地极电流场相关问题研究

介绍了高压直流接地电流场相关概念,主要阐述了接地、入地电流和跨步电压及其相关指标;指出在接地极设计过程中,应考虑接地极周围土壤电阻率、相关接地参数的计算以及接地极型式选择等方面的问题;阐述了高压直流输电接地极入地电流产生的电流场对变压器和系统交流电网的偏磁影响、接地极装置及地下金属管网的腐蚀以及对电气化铁路的电磁影响,并概述了相应的抑制措施,包括进行变压器及交流电网直流偏磁的治理,地下金属管网及接地装置腐蚀的防护,同时也探讨了共用接地极模式的可行性;最后指出了建立大地二维乃至三维电场模型的重要性,指出只有考虑大地横、纵向差异,更精确地了解大地电性结构,进而准确地计算直流接地极周围地电流场分布,才能更好地满足我国建设超特高压直流输电工程的要求。     

±800kV特高压直流输电系统过电压仿真分析

为形成西电东送、全国联网的电网战略格局,需建设特高压电网.对于这种远距离、大容量的输电需求,±800 kV直流输电系统比1000 kV交流输电系统更适合、更有优势.近几年全国已建成多个±800 kV直流输电系统,江西首条特高压直流输电线路雅中—江西±800 kV特高压直流输电工程也将在2021年投运.相比于超高压电网,特高压直流输电系统过电压保护与绝缘配合的要求更加严格,因此对特高压直流输电系统的过电压分析是十分必要且迫切的.文中运用PSCAD仿真软件搭建了双12脉动特高压直流输电系统模型,对各种故障情况下500 kV交流侧和±800 kV直流侧的过电压进行了仿真分析.     

特高压直流示范工程换流站和接地极初步设计审查会在沪召开

2007年11月21—22日,向家坝—上海±800 kV特高压直流示范工程换流站和接地极初步设计审查会议在上海召开,本次会议是向家坝—上海±800 kV特高压直流示范工程进入全面建设阶段的一次重要会议。会议确定了特高压直流示范工程换流站和接地极的设计方案,通过了特高压直流示范工程换流站和接地极的初步审查。国家电网公司党组成员、副总经理郑宝森出席会议并作了重要讲话。