地磁暴对电力系统的影响

本文在介绍国外近十年有关的研究进展后，公布了对地磁暴与中国电力系统关系的首次调查结果，提出了地磁暴对电力系统能否产生影响取决于该系统所在地是否为海洋感生电流闭环取道之地的新观点。     

地磁暴对电力系统稳定性的影响

鉴于近年来地磁暴侵害中低纬度地区电网事件的增加及强地磁暴引起的魁北克大停电事故,分析地磁暴对电力系统稳定运行的影响十分必要.受各种因素的约束,电力系统往往运行在极限稳定状态,地磁暴感应电流(GIC)会引起变压器无功损耗(以下简称为GIC-Q)增加,具有全网群发性和波动性的GIC-Q是否会增大系统失稳风险以及直流系统的加...     

地磁暴对轨道电路扼流变压器电磁系统的影响

本文中作者研究了地磁感应电流(GIC)对轨道电路扼流变压器的影响,分析了GIC引发扼流变压器直流偏磁的机理,给出了GIC的计算公式,并用Maxwell软件对扼流变压器的磁通密度及损耗进行了仿真计算。     

地磁暴对直流输电逆变侧换相角及谐波的影响机理分析

利用变压器T形模型,推导换流变压器直流偏磁对换相角影响的理论计算公式。利用电磁场有限元仿真软件,配合外电路开关控制,搭建考虑实际换流变压器电感变化的逆变器换相模型。通过给换流变压器中性点施加不同流向、不同大小的直流电流,模拟地磁暴侵害换流变压器的影响。通过对一个周期内六次换相角大小变化的分析,得到彼此之间的联系以及各自随触发超前角,直流方向、大小的变化关系。通过对直流电压、交流电流波形进行傅里叶分解,发现磁暴期间交流电流出现非特征谐波,且高频分量增幅更大,直流电压谐波次数由六的倍数变为三的倍数。结合偏磁时的换相角理论计算公式和励磁电流波形,解释了换相角以及谐波的变化原因,也验证了模型和结论的正确性。     

地磁暴侵害油气管道的管地电位效应

由于输油气管道埋在地下,钢质管道内外壁有绝缘涂层,不与大地直接接触,油气管道遭受地磁暴侵害的响应机制与电网不同,研究油气管道的干扰机制、物理过程以及干扰效应,对分析地磁暴对油气管道的影响及危害具有重要意义。针对2012年~2014年9次中、小地磁暴侵害我国西气东输一线和陕京二线等输气管道引发的管地电位(PSP)现象,研究了地磁暴引发管道地磁感应电流(GIC)的机制与过程以及GIC衍生管道PSP的机理,利用PSP算法,假设感应电场沿管道分布,大小取0.1 V/km,计算了不同形态管道的PSP水平。实测和仿真计算数据表明,即使是遭受中、小地磁暴的侵害,钢质油气管道的PSP也会超过管道杂散电流干扰防护标准规定的限值,证明了管道干扰及防护研究要考虑中、小地磁暴的影响。     

地磁暴影响下特高压交流电网电压稳定性量化评估方法

地磁暴时,地磁感应电流（GIC）流经变压器会产生大量无功损耗,引起电网电压波动。随着我国特高压交流电网规模的扩大,地磁暴给特高压交流电网电压稳定带来的威胁越来越大。为了准确评估地磁暴对电力系统电压稳定的影响,该文建立了适用于地磁暴期间衍生无功扰动影响电压稳定的分析模型,通过对线路的等效变换,适应于多电压等级电网的多进线节点电压稳定分析。该文将地磁暴造成的无功扰动加入电压稳定分析模型得出地磁暴影响下的PV曲线解析式,并提出电压失稳指标,避免了连续潮流法预测校正过程中步长难以准确选取、计算复杂等问题,便于确定电网遭受地磁暴侵害时的电压稳定薄弱点和负荷裕度,并通过规划的华东特高压交流电网算例对该方法的有效性进行了验证。     

电力系统潜在威胁—地磁感应电流

地磁感应电流（ＧＩＣ）会导致系统电压下降、电容器组过载、继电保护误动作等故障，会使电力系统变压器遭受不同程度损坏，本文主要叙述ＧＩＣ的形成，事故发生的实例，并提出研究抑制ＧＩＣ，保护电容器过载的方法。     

地磁场极值预测及磁暴感应地电场有限元计算

基于兰州地磁台的地磁观测数据,利用基于广义帕累托分布（GPD）的超阈值模型对磁暴期间地磁场的水平分量值和分钟变化率进行拟合,并利用轮廓似然函数对地磁场重现水平进行了预测。通过对中纬度地区的5个地磁台重现值结果的综合分析,给出100年一遇和200年一遇的磁暴期间地磁场分钟变化率。利用大地电磁测深数据构建了华北地区三维电导率模型,以地磁场预测结果作为边界条件,通过有限元法得到了不同重现水平下地面电场分布情况和地电场强度范围。     

电力系统谐波对变压器和感应电机的影响

1 前言 电子开关电路的优点,使具有这种电路的电气设备迅速增加,如:调光器、收音机、电视机、立体声音响、日光灯电子镇流器、个人计算机、微波炉等。众所周知,这些固态电路产生的谐波电流在系统阻抗上产生谐波压降,并引起系统电压的波形畸变。另外系统的其它设备,如饱和变压器、饱和感应电机、气体放电灯、交直流通用电动机等,可能在电力系统中引起次谐波、谐波或分数次谐波,干扰电视机、感应式电度表和收音机的正常工作。谐波     

磁暴影响电力系统安全风险评估思路与理论框架

鉴于近年来磁暴侵袭中国电网的几次事件和强磁暴引起的损失达上千万美元的魁北克大停电事故,分析与评估电力系统磁暴灾害扰动下的电力系统运行风险十分必要。在讨论磁暴引发电力系统相继故障机理的基础上,分析评估电网磁暴运行风险的技术需求,并指出其中的关键问题和解决途径;设计计及磁暴灾害的电力系统风险评估框架,建立简化的地电场–GIC–电力系统混合集成模型;并借助Matlab和PowerWorld Simulator平台,以GIC标准系统为例,验证了模型可以反映给定电网参数条件下的磁暴事件对电力系统的影响与故障传播过程。研究结果可为进一步量化与防范磁暴电网风险提供参考。     

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。     

考虑地磁暴期间电网电压下降的GIC-Q计算及易损区域识别

地磁暴诱发的GIC及其次生GIC-Q对电网的不同变电站影响程度不同,目前计算GIC-Q没有考虑电网电压下降,因此有必要提高GIC-Q的准确性和识别出易损区域以指导电网安全运行。文中提出了考虑地磁暴期间电网电压下降的GIC-Q计算方法,以新疆电网为算例计算了角度为90°,大小为1 V/km的地电场作用时各变电站变压器GIC;根据潮流计算模型,比较了是否考虑地磁暴期间电网电压下降的各变电站GIC-Q和电压的计算结果,以及喀什站GIC-Q和电压随地电场强度变化趋势;分析了地磁暴期间发电机无功储备对电网电压影响,以及线路有功功率和无功功率分布变化;分别提出了GIC严重度和电压越限严重度描述GIC对变压器的影响程度和GIC-Q对电网电压的影响程度,根据提出的变电站易损严重度来描述地电场对变电站的危害程度,并识别了新疆电网易损区域。结果表明,考虑地磁暴期间电网电压下降可以修正GIC-Q和节点电压计算结果,电网易损区域一般位于网络边缘。     

专家提醒：磁暴对电网运行有影响

2001年以来,江苏上河、广东岭澳等变电站的变压器多次发现不明原因的强烈振动和噪声增大事件。近日,华北电力大学刘连光教授等在2007年中国电机工程学会年会上表示：这类干扰事件是磁暴在电网产生的地磁感应电流（GIC）产生的。     

大地电导率横向变化对地磁暴感应电场H极化及地磁感应电流的影响

磁暴感应地电场在输电网、铁路、管线中产生地磁感应电流(GIC),对设备的正常运行产生不利影响。大地电导率的横向差异使磁暴感应地电场在海岸等复杂地质结构地区发生畸变,而"海岸效应"就是H极化情况下的一种典型畸变现象。本文考虑大地电导率的横向变化建立了分块模型,应用有限元法计算了H极化情况下磁暴感应地电流场的分布,定量分析电导率变化系数与地电场畸变现象之间的关系,揭示大地电导率横向差异对地电场分布的影响规律;假设变电站位于分界面附近,讨论电导率变化系数、变电站与分界面距离等因素对线路GIC的影响,为电网GIC的准确计算提供理论基础。     

电气化铁路供电系统及其对电力系统的影响

对我国电气化铁路的发展、供电方式及其对电力系统的影响进行了综述.电气化铁路具有运量大、速度快、运费低、能耗较低、受自然影响小等优势,具有显著的经济和社会效益,是当前铁路发展的主要方向.同时电气化铁路牵引负荷是一种大功率单相整流负荷,它具有很大的移动性和波动性,产生的负序及谐波电流会对电网接入点的电能质量产生不利影响.文...     

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。